05.03.05 "Процеси та машини обробки тиском"
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/2925
2024-03-29T00:07:47ZУдосконалення процесів вальцювання на основі моделювання формозмінення заготовок
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/33104
Удосконалення процесів вальцювання на основі моделювання формозмінення заготовок
Бубновська, Ірина Анатоліївна; Бубновская, Ирина Анатольевна; Bubnovska, I. A.
Дисертацію присвячено науково-технічному завданню з підвищення ефективності процесів вальцювання заготовок із алюмінієвих сплавів, розробленню нових схем вальцювання та методики оцінки деформовності алюмінієвих сплавів при холодному вальцюванні.
Отримала подальший розвиток методика оцінки деформовності матеріалу заготовок при холодному вальцюванні з урахуванням особливостей зміни напружено-деформованого стану при різних схемах формоутворення. Запропоновано модель накопичення пошкоджень матеріалу заготовки із алюмінієвих сплавів щодо визначення величини використаного ресурсу пластичності та граничних деформацій при монотонному та немонотонному холодному вальцюванні.
Встановлено закономірності впливу активних сил тертя, викликаних зміною діаметра валка в осьовому напрямі та його поворотом, на кінематику формозмінення, напружено-деформований стан і деформовність заготовок в процесі холодного вальцювання.
Розроблено метод експериментального дослідження пластичності металів із забезпеченням сталих значень показників напруженого стану.
Розроблено спосіб виготовлення криволінійних заготовок. В межах розробленої імітаційної моделі способу отримано залежності між відносним стисненням та накопиченою деформацією на вільній бічній поверхні для використання в якості оцінки і прогнозування можливостей руйнування заготовки.
Розвинуто теорію теплових процесів і термічних деформацій при вальцюванні заготовок із алюмінієвих сплавів, на основі чого оцінено внесок температурної складової в коефіцієнти нерівномірності, визначено вплив оксидної плівки на тепловий стан в осередку деформації та встановлено температурний інтервал нагріву валків, при якому розподіл температурного поля набуває рівномірності по перерізу заготовки.; Диссертация посвящена научно-техническому заданию по повышению эффективности процессов вальцовки заготовок из алюминиевых сплавов, разработке новых схем и методики оценки деформируемости алюминиевых сплавов при холодной вальцовке.
В рамках разработанной имитационной модели получены зависимости между относительным сжатием и накопленной деформацией на свободной боковой поверхности заготовки для использования в качестве оценки и прогнозирования возможностей разрушения заготовки при вальцовке.
Получила развитие теория тепловых процессов и термических деформаций при вальцовке заготовок из алюминиевых сплавов, на ее основе оценен вклад температурной составляющей в коэффициенты неравномерности, определено влияние оксидной пленки на тепловое состояние в очаге деформации и установлен температурный интервал нагрева валков, при котором распределение теплового поля становится равномерным по сечению заготовки.; The dissertation is devoted to the scientific and technical task on increase of efficiency of processes of forge-rolling of blanks from aluminum alloys, development of new schemes of forge-rolling and a technique of an estimation of deformability of aluminum alloys at cold forge-rolling.
The method of estimating the deformability of the blank’s material during cold forge-rolling was further developed, taking into account the peculiarities of the change of the stress-strain state in different molding schemes. The model of accumulation of damages of the material of the blanks from aluminum alloys related to definition of size of the used resource of plasticity and boundary deformations at monotonic and nonmonotonic cold forge-rolling is offered.
The regularities of the influence of active friction forces caused by the change of the roll diameter in the axial direction and its rotation on the kinematics of shape change, stress-strain state and deformability of blanks in the process of cold forge-rolling are established.
The method of experimental research of plasticity of metals with maintenance of constant values of indicators of a stress state is developed.
A method of manufacturing curved blanks has been developed. Within the developed simulation model of the method, the dependences between the relative compression and the accumulated deformation on the free side surface are obtained for use as an assessment and prediction of the possibilities of destruction of the blank.
The theory of thermal processes and thermal deformations during forge-rolling of aluminum alloy blanks is developed, on the basis of which the contribution of temperature component to expansion and advance coefficients are estimated, influence of oxide film on thermal state in deformation center is determined and recommended temperature interval of roll heating is established.
Науковий керівник:
кандидат технічних наук, доцент
Гунько Ірина Василівна
2021-01-01T00:00:00ZВдосконалення процесу холодного редукування коротких циліндричних заготовок методами технологічної механіки
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/28335
Вдосконалення процесу холодного редукування коротких циліндричних заготовок методами технологічної механіки
Гуцалюк, Олександр Володимирович; Гуцалюк, Александр Владимирович; Gutsaluk, O. V.
Дисертація спрямована на розв’язок важливої науково-технічної проблеми підвищення ефективності процесу холодного редукування шляхом
надання рекомендацій щодо меж використання таких технологічних параметрів:
кут нахилу робочого конуса матриці та відносний обтиск заготовки, на основі використання методів технологічної механіки з врахуванням використаного ресурсу пластичності пластичності. Сформовано карту сплаву системи W-Ni-Fe (W- 89%, Ni – 7,5%, Fe – 3,5%), яка містить: криву течії, стандартні механічні характеристики, діаграму пластичності та градуювальник графік твердість – напруження – деформації. Розроблено імітаційну модель процесу редукування. Здійснено аналіз напружено-деформованого стану, що дозволило встановити параметри процесу редукування (обтиск, кут нахилу матриці, коефіцієнт тертя) та особливості його механіки з точки зору нерівномірності деформацій, шляхів деформування, контактних напружень. Обґрунтовано доцільність використання деформаційних критеріїв деформовності для визначення використаного ресурсу пластичності матеріалу заготовки в характерних її ділянках, які описуються шляхами деформування різної кривини.
Отримано інженерну залежність, яка дозволяє розрахувати калібруючий діаметр матриці для одноциклового редукування, при якому забезпечується безвідмовне формоутворення.
Виконано теоретичні і експериментальні дослідження впливу кута нахилу інструменту та величини обтиснення на прогнозування технологічної спадковості.; Диссертация направлена на решение важной научно-технической проблемы повышения эффективности процесса холодного редуцирования путем предоставления рекомендаций относительно угла наклона рабочего конуса матрицы и относительного обжатия заготовки на основе использования методов технологической механики. При этом использовалась феноменологическая теория деформируемости применительно к обработке заготовок с относительной длиной (к диаметру) 2..5 на основе порошковых сплавов системы W-Ni-Fe с обеспечением безотказного формообразования.Выполнены теоретические и экспериментальные исследования влияния угла наклона инструмента и величины обжатия на прогнозирование технологической наследственности. Результаты исследований внедрены в Институте сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля (г. Киев) в виде предоставления методик и рекомендаций по совершенствованию технологического процесса и определения его рациональных параметров, что дает существенное сокращение времени на технологическую подготовку, уменьшение количества браковочных изделий. Также результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс Винницкого национального технического университета.; The dissertation is aimed at solving the important scientific and technical problem of increasing the efficiency of the cold reduction process by providing recommendations on the limits of the use of the following technological parameters: the angle of inclination of the working cone of the matrix and the relative clamping of the workpiece, based on the use of methods of technological mechanics, taking into account the used plasticity resource. A map of an alloy of the W-Ni-Fe system (W- 89%, Ni - 7.5%, Fe - 3.5%) was formed, which contains: flow curve, standard mechanical characteristics, plasticity diagram and a graph of hardness – stress – strain. A simulation model of the reduction process is developed. The analysis of the stress-strain state, which allowed to establish the parameters of the reduction process (compression, angle of the matrix, coefficient of friction) and features of its mechanics in terms of uneven deformations, deformation paths, contact stresses. The expediency of using deformation criteria of deformability to determine the used material plasticity resource of the workpiece material in its characteristic areas, which are described by the ways of deformation of different curvature, is substantiated. An engineering dependence was obtained, which allows to calculate the calibration diameter of a matrix for single-cycle reduction, which ensures trouble-free formation. Theoretical and experimental studies of the influence of the angle of inclination of the tool and the magnitude of compression on the prediction of technological heredity have been performed.
2019-01-01T00:00:00ZУдосконалення процесів гарячого вальцювання заготовок з алюмінієвих сплавів із забезпеченням їх раціональних технологічних параметрів
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/28333
Удосконалення процесів гарячого вальцювання заготовок з алюмінієвих сплавів із забезпеченням їх раціональних технологічних параметрів
Чайка, Дмитро Сергійович; Чайка, Дмитрий Сергеевич; Chaika, D. S.
Дисертацію присвячено науково-технічному завданню з удосконалення техно-логічних процесів гарячого вальцювання заготовок з алюмінієвих сплавів та розроб-ці рекомендацій з забезпечення їх раціональних технологічних параметрів.
Отримали подальший розвиток метод теоретичного дослідження опору дефор-мування в осередку деформації, а також метод оцінки деформівності щодо розраху-нків використаного ресурсу пластичності та показника напруженого стану для про-цесів гарячого вальцювання заготовок з різних марок алюмінієвих сплавів.
Вивчено механізм впливу позаконтактних зон заготовок та наближених до ізо-термічних умов деформування на розширення та нерівномірність деформації в осе-редку деформування при вальцюванні. Удосконалено математичну модель з розра-хунку розширення за схемою «круг-овал» та виконано їх експериментальну перевір-ку з оцінкою адекватності використання моделі.
Запропоновано методику прогнозування появи дефектів при гарячому штам-пуванні поковок з алюмінієвих сплавів при деформуванні в підготовчому рівчаку з попереднім вальцюванням.
Розроблено програмно-методичний комплекс системи автоматизованог; Диссертационная работа посвящена научно-техническому заданию по совер-шенствованию малоотходных технологических процессов горячей вальцовки заго-товок из алюминиевых сплавов. Разработаны рекомендации по обеспечению их ра-циональных конструктивных, геометрических та физико-механических параметров, исследовано их комплексное влияние на технологические характеристики с целью снижения градиента неравномерности в очаге деформации и повышения долговеч-ности изготовленных из них деталей удлиненной формы.Предложен метод прогнозирования появления дефектов при горячей штам-повке поковок из алюминиевых сплавов в окончательном ручье после нескольких операций вальцовки и деформирования в подготовительном ручье, основанный на использовании результатов моделирования технологического процесса. Предложены рекомендации по обеспечению рациональных технологических параметров де-формирующего инструмента и снижению требований к геометрии подготовительно-го ручья в случаях изготовления деталей сложной конфигурации.
Выполнена экспериментальная проверка усовершенствованных рекомендаций по расчету подготовительных ручьев и аналитических зависимостей, учитывающих влияние внеконтактных зон на уширение при деформировании различных групп ти-повых представителей заготовок из алюминиевых сплавов, вальцуемых под штам-повку.
Усовершенствована методика расчета вальцовочных калибров и подготови-тельных ручьев для создания техпроцесса изготовления деталей с удлинённой осью. Для данной методики разработан программно-методический комплекс системы ав-томатизированного расчета калибров и создания трехмерных моделей вальцовочных секторов, который передан для освоения в учебных и производственных процессах.; The dissertation is devoted to the scientific task of improving the technological pro-cesses of hot rolling of billets made from aluminum alloys and to the recommendations development for their rational technological parameters ensuring. The method of theoretical study of deformation resistance in the deformation zone, as well as the method of estimation of deformability in calculations of the used plasticity resource and the indicator of the stress state, for the processes of hot rolling of billets from different grades of aluminum alloys, were further developed. The mechanism of influence of non-contact zones of the workpieces and the defor-mation conditions close to the isothermal conditions on the broadening and deformation irregularity in deformation zone during rolling is studied. The mathematical model for the calculation of the circle-oval broadening was improved and their experimental verification was performed to assess the adequacy of the model's use. A technique for predicting the occurrence of defects in hot-stamping forging of aluminum alloys for deformation in a former pass with previous rolling is proposed. The program-methodical complex of the system of automatic calculation of calibers and creation of three-dimensional models of rolling sectors has been developed.
2019-01-01T00:00:00ZПідвищення ефективності волочіння звар юваль ного дроту з маловуглецевих сталей на основі теорії деформовності
http://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/28329
Підвищення ефективності волочіння звар юваль ного дроту з маловуглецевих сталей на основі теорії деформовності
Слободянюк, Юлія Олегівна; Слободянюк, Юлия Олеговна; Slobodyanyuk, Yu.O.
Дисертація присвячена розв’язанню науковоприкладної проблеми
підвищення
ефективності процесу волочіння зварювального маловуглецевого дроту шля хом ро з-
робки науково обґрунтованих підходів щодо раціональної реалізації технології в и-
робництва з використанням максимального ресурсу пластичності матеріалу та пр о-
гнозування показників якості готового продукту. ССформовано карту матеріалів G3Si1 та Св-08Г2С у стані постачання до якої було включені наступні функції: криву течії, стандартні механічні характеристики, діаграму пластичності, криву Баушингера та градуювальник графік твердість-напруження-деформації. Встановлено взає-мозв’язок мікроструктури зварювального дроту і його зварювально-технологічних властивостей та коефіцієнта зміцнення. Здійснено оцінку деформовності дроту ма-ловуглецевих сталей в процесі його багатоступінчастого волочіння. Отримана фе-номенологічна модель зміцнення маловуглецевого зварювального дроту в процесі волочіння. Розроблено методику проведення вхідного контролю катанки для вироб-ництва дроту з маловуглецевих сталей, що дозволяє за результатами випробувань на розтяг спрогнозувати механічні властивості готового дроту різних діаметрів.; Диссертация посвящена решению научно
прикладно й проблем е повышения
эффективности процесса волочения сварочно й малоуглеродистой проволоки путем
разработки научно обоснованных подходов к рациональной реализации технологии
производств а с использованием максимального ресурса пластичности материала и
прогнозирования показателей качества готового продукта.
Сформирован
а карт а материалов G3Si1 и Св 08Г2С в состоянии поставки, в
котор ую включены следующие функции: крив ые течения, стандартные механич е-
ские характеристики, диаграмма пластичности, кривая Баушингера и градуирово ч-
ный график твердость напряжение деформации. Кривые течения ( также как и ста н-
дартные механические характеристики) сварочной катанки марок G3Si1 и Св 08Г2С
различных партий поставки существенно отличаются, что связанно прежде всего с
условиями изготовления полуфабриката (с производителем). Химический состав в
пределах, определенных стандартами, оказ ывает незначительное влияние на мех а-
нические характеристики катанки. Диаграмма пластичности является необходимой
функцией для оценки возможности формоизменения без разрушения по феномен о-
логичными критериями деформ ируемост и, причем пластичность стали G3Si1 знач и-
тельно выше, чем Св 08Г2С, поэтому ее можно рекомендовать к использованию без
промежуточных отжигов. Коэффициент Баушингера в области развитых деформаций
исследованных материалов составил 0,14 ... 0,16. Градуировочный график твердость
HV ) напр яжени я і деформации e і позволяет оценить твердость проволоки
по сле волочения.
Разработана методика проведения входного контроля катанки для произво
д-
с т ва проволоки из малоуглеродистых сталей, что позволяет по результатам испыт а-
ний на растяжение рассчитать кривую течения, показ атели прочности, пластичности
проволоки на любом этапе волочения, а значит спрогнозировать механические сво й-
ства готовой проволоки различных диаметров. Если искомые показатели для опр е-
деленного диаметра провода не будут отвечать требованиям стандартов, то необх о-
димо провести операции, изменить исходные свойства металла (например, осущ е-
с т вить отжиг) или провести повторный расчет для другого диаметра.
Результаты работы внедрены на предприятии
Ч АО «ПлазмаТек» (г. Винница),
которые обеспечили рациональное плани рование производства проволоки разли ч-
ных диаметров для каждой партии катанки и способствовали избежанию изготовл е-
ния некачественной продукции, а также в учебный процесс ВНТУ .; The dissertation is dedicated to solving the scientifically applied problem of increas-ing the efficiency of the drawing process of welding low carbon carbon by developing sci-entifically sound approaches to the rational implementation of production technology us-ing the maximum material plasticity resource and forecasting the quality of the finished product.
A map of materials G3Si1 and Sv-08G2S was generated in the state of delivery, which included the following functions: flow curve, standard mechanical characteristics, plasticity diagram, Bauschinger curve, and a hard-tensile-strain-strain graph.
The relationship between the microstructure of the welding wire and its welding and technological properties and the coefficient of hardening are established. The deformabil-ity of low-carbon steel wires in the process of its multi-stage drawing has been evaluated.
The phenomenological model of strengthening of low carbon welding wire in the process of drawing was obtained. The technique of carrying out an input control of a rod for the production of low-carbon steel wire is developed, which allows to predict the me-chanical properties of finished wire of different diameters by the results of tensile tests.
2019-01-01T00:00:00Z