Удосконалення процесу холодного гнуття широких заготовок із малопластичних металів на основі розвитку методів технологічної механіки

Abstract

Дисертація присвячена науковій задачі вдосконалення процесу холодного гнуття широких заготовок з малопластичних металів щодо раціонального під-бору геометричних параметрів для запобігання їх руйнування при формозмінні. У роботі на основі теорії планування експерименту побудовано регресійну модель процесу поперечного гнуття широких товстолистових заготовок, яка дозволяє встановити залежність максимальних деформацій в небезпечних осередках заготовки в залежності від її геометричних параметрів. Для процесів гнуття отримала подальший розвиток теорія деформовності у вигляді вдосконалення побудови діаграм пластичності з використанням параметра, що враховує властивості матеріалу. Отримано залежності, які дозволяють визначати зусилля, необхідні для штампування виробів z-подібного профілю на основі кривої течії матеріалу та геометричних розмірів заготовки. Розроблено технологічні рішення, що дозволяють зменшити силу деформування на формозмінювальних операціях. Основні результати роботи впроваджені на ПрАТ «Вінницький дослідний завод» та ТОВ-Компанію «Еліт» (м. Вінниця).

Диссертация посвящена научной задаче совершенствования процесса холодной гибки широких заготовок из малопластичных металлов с целью выбора рациональных геометрических параметров заготовок на начальном этапе их производства, предотвращения их разрушение при формообразовании и определение энергосиловых параметров процесса. Впервые применен для процессов гибки метод эквивалентной оценки силовых характеристик процессов обработки металлов давлением для материала с произвольным упрочнением на основе данных силовых характеристик для материала с известным упрочнением. Это дает преимущества при определении функций деформирующих усилий методом планирования эксперимента, в связи с существенным уменьшением количества опытов при исключении из плана коэффициентов аппроксимации кривой упрочнения. Погрешность оценки усилий по примененному методу не превышает 10%. Усовершенствовано построение диаграмм пластичности с использованием параметра, учитывающего свойства материала. Применение данного параметра позволяет с большей точностью определять степень использования запаса пластичности материала по сравнению с другими методами построения диаграмм и оценивать деформируемость заготовки в условиях поперечного и z-образного изгибов. Выявлены перспективы расширения технологических возможностей оборудования за счет разработки гибких решений, позволяющих снизить силу деформирования на формоизменяющих операциях. Предложены и проанализированы технологические решения, направленные на адаптацию операций гибки толстолистовых заготовок из труднодеформируемых материалов к силовым характеристикам прессового оборудования.

The thesis is devoted to the scientific problem of improving the cold bending process for wide workpieces made from low-plasticity metals regarding rational choice of products geometric parameters, prevention of their damage during forming process. On the basis of the experiment planning theory a regression model of the lateral bending process for wide thick-sheet workpieces has been built, which makes it possible to determine the dependence of maximal deformations in dangerous zones on the geometric parameters. For bending process, deformability theory has been further developed in the form of improving the plasticity diagram construction using the parameter that takes into account the material properties. Dependences have been obtained that enable finding the forces required for stamping products of z-shaped profile on the basis of the metal flow curve and the workpiece geometric dimensions. Technological solutions, that make it possible to reduce deformation force during forming operations, have been elaborated. The main results of the work have been implemented at the following enterprises: “Vinnytsia experimental plant”and company “Elite”.