Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Процеси та машини обробки тиском


Сергієнко Оксана Вікторівна. Удосконалення процесів комбінованого витягування порожнистих циліндрів з листових заготовок на основі математичного моделювання : Дис... канд. наук: 05.03.05 - 2002.



Анотація до роботи:

Сергієнко О.В. Удосконалення процесів комбінованого витягування порожнистих циліндрів з листових заготовок на основі математичного моделювання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.05 – Процеси і машини обробки тиском. – Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Луганськ, 2002 р.

Дисертація присвячена розвитку нових шляхів удосконалення технологічних процесів комбінованого витягування на основі створення математичних моделей для їх багатоваріантного автоматизованого проектування.

Удосконалено аналітичний розв’язок задачі розрахунку напруг і граничних деформацій при витягуванні зі стоншенням стінки через одну і кілька матриць послідовно й одночасно з урахуванням зміцнення металу в процесі деформації. Отримано аналітичний розв’язок для напружено-деформованого стану металу на першій і наступній операціях комбінованого витягування через одну та дві матриці, що враховує зміну товщини та зміцнення металу. Розроблено алгоритм чисельного математичного моделювання процесу комбінованого витягування, що передбачає обчислення напруг, деформацій, напруги плинності матеріалу в елементах заготовки, деформуючого зусилля і встановлення можливості руйнування на етапах витягування. Результати роботи у виді методик і програмних засобів використані при проектуванні технології штампування циліндра привода засувки, що дозволило зменшити витрати на матеріал до 15 % і знизити трудомісткість виготовлення на 20 %.

1. Показано, що ефективним шляхом пошуку раціональних режимів деформації операцій нестаціонарного процесу комбінованого витягування, є створення методики багатоваріантного комп'ютерного проектування, в основу якого покладено поетапне і заелементне моделювання напружено-деформованого стану металу, що враховує технологічні й експлуатаційні особливості деталей, що штампуються, а також вплив різних факторів, що визначають різноманіття можливих варіантів технології.

2. Удосконалено аналітичне розв’язання задачі розрахунку напруг і граничних деформацій при витягуванні зі стоншенням стінки з урахуванням зміцнення металу у виді наростаючої зміни властивостей по мірі руху часток від входу до виходу з вогнища деформації для процесів витягування через одну і кілька матриць послідовно й одночасно. Отримано формули для розрахунку напруг і деформуючого зусилля, що дають уточнені убік зниження на 6 – 8 % значення напруг і зусиль у порівнянні з рішенням, що враховує деформаційне зміцнення прийняттям середнього по вогнищу деформації напруги плинності.

3. Отримано аналітичний розв’язок для напружено-деформованого стану металу при комбінованому витягуванні порожнистих циліндрів з листового матеріалу для першої і наступної операцій витягування через одну та дві матриці з урахуванням зміни товщини і зміцнення металу в елементах заготовки на етапах деформування.

4. На основі отриманих теоретичних розв’язків для НДС металу заготовки розроблено алгоритм чисельного математичного моделювання процесу комбінованого витягування, що передбачає обчислення напруг, деформацій у вогнищі деформації, напруги плинності металу в елементах заготовки деформівного зусилля і встановлення можливості руйнування на етапах витягування.

5. Чисельна реалізація отриманих математичних моделей дозволила досліджувати можливі граничні стани процесів комбінованого витягування. У результаті обчислювальних експериментів показано, що максимум показника завантаження операції і відповідно руйнування заготовки може мати місце в будь-який момент формозміни, починаючи з моменту початку формування вогнища деформації стоншення і кінчаючи четвертою стадією при стоншенні крайової частини заготовки. Місце можливого руйнування визначається співвідношенням деформацій зменшення діаметра заготовки та стоншення; зі збільшенням деформації стоншення місце руйнування зміщається від придонної частини стінки до відкритого торця циліндра.

6. Зіставлення результатів теоретичних розрахунків і експериментальних досліджень зусиль і деформацій та механічних властивостей виробів підтвердило вірогідність отриманих математичних моделей, що свідчить про можливість їхнього використання для розв’язку задач проектування технологічних процесів і як базу знань у САПР технологій штампування порожнистих циліндрів з листових заготовок.

7. Розроблено рекомендації з проектування раціональних технологічних процесів штампування порожнистих циліндрів з листових заготовок комбінованим витягуванням, що передбачає спочатку розрахунок технології в першому наближенні, котре включає побудову рівнонавантажених переходів на основі рекомендацій довідкової літератури за граничним деформуванням, а потім математичне моделювання операцій з визначенням НДС заготовки і показника завантаження їх на етапах витягування з варіюванням параметрів технології, а також вибір найкращого варіанта.

8. Результати роботи у виді методик і програмних засобів використані в навчальному процесі при вивченні дисциплін “САПР технологічних процесів” та “Технологія холодного штампування”, а також при проектуванні дослідного технологічного процесу штампування циліндра привода засувки УФ-13005-050-А. Застосування нової технології забезпечує підвищення техніко-економічних показників при виготовленні циліндрів: зниження витрат на матеріали до 15% і зменшення трудомісткості виготовлення на 20%.

Публікації автора:

  1. Дорошко В.И., Сергиенко О.В. Моделирование процесса вытяжки с утонением заготовок с переменной толщиной стенки // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2000. – С. 102 – 106.

  2. Дорошко В.И., Каравельский А.П., Сергиенко О.В. Установка для экспериментального исследования процессов вытяжки // Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Луганськ: Вид-цтво СУДУ, 2000. – С. 70 – 73.

  3. Дорошко В.И., Сергиенко О.В. Математическое моделирование процессов комбинированной вытяжки полых цилиндров из листовых материалов // Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Луганськ: Вид-цтво СНУ, 2001. – С. 3 – 11.

  4. Грибанов В.М., Дорошко В.И., Сергиенко О.В. Построение равнонагруженных операций вытяжки полых изделий из листовых материалов // Вісник Східноукраїнського національного університету. – 2001. - № 11 (45). – С. 30 – 31.

  5. Дорошко В.И., Сергиенко О.В. Моделирование процесса комбинированной вытяжки полых цилиндров через две матрицы // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2001. – С. 183 – 187.

  6. Дорошко В.И., Сергиенко О.В. Математические модели операций вытяжки с утонением стенки через несколько матриц // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. – 2002. - № 3 (49). С. 73 – 78.

  7. Дорошко В.И., Сергиенко О.В. Моделирование процесса комбинированной вытяжки на последующих переходах // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ: ДДМА, 2002. – С. 377 – 380.

  8. Дорошко В.И., Сергиенко О.В. Математическое моделирование процессов комбинированной вытяжки полых цилиндров из листовых заготовок // Застосування теорії пластичності в сучасних технологіях обробки тиском. Збірник тез доповідей міжнародної науково – технічної конференції, м. Вінниця, 30 травня – 2 червня 2001 року. – Вінниця, 2001. – С. 22 –23.

[1] – Автору належить розробка математичної моделі розрахунку напруг, зусиль і граничних деформацій з урахуванням зміцнення.

[2] – Автору належить розробка конструкції інструмента для комбінованого витягування порожнистих циліндрів.

[3] – Автору належить розробка й обґрунтування стадій комбінованого витягування і виведення рівнянь математичної моделі.

[4] – Автору належить розробка методики розрахунку параметрів рівнонавантаженого процесу витягування.

[5] – Автору належить виведення рівнянь моделі комбінованого витягування через дві матриці.

[6] – Автору належить виведення рівнянь моделі для наступних переходів комбінованого витягування.

[7] – Автору належить виведення рівнянь моделі для витягування зі стоншенням стінки через кілька матриць.