Дисертації (ТВЛА)
Постійне посилання зібрання
У зібранні розміщено дисертації, які захищені працівниками кафедри.
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Підвищення продуктивності пластичного формоутворення з латуні вісесиметричних виробів із змінною товщиною стінки великої довжини(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Ярмоленко, Олександр Сергійович; Калюжний, Володимир ЛеонідовичЯрмоленко О.С. Підвищення продуктивності пластичного формоутворення з латуні вісесиметричних виробів із змінною товщиною стінки великої довжини. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії галузі знань 13 – механічна інженерія за спеціальністю 131 “Прикладна механіка” - Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського” МОН України, Київ, 2023. Дисертація присвячена дослідженню способів підвищення продуктивності процесів пластичного формоутворення з латуні вісесиметричних виробів із змінною товщиною стінки великої довжини, використовуючи інструмент спеціального профілю, для зменшення кількості переходів витягування з потоншенням та обтиску при їх виготовленні. Проведено аналіз літературних джерел по існуючих технологіях пластичного формоутворення виробів зі змінною товщиною стінки. Технології включають в себе операції гарячого осаджування циліндричної заготовки і подальшого зворотного видавлювання порожнистого напівфабрикату, наступних переходів витягування з потоншенням та обтиску. Сформульована мета роботи та завдання на проведення досліджень. Вперше з використанням методу скінченних елементів проведено розрахунковий аналіз переходів гарячого осаджування та подальшого зворотного видавлювання з роздачою вісесиметричного порожнистого напівфабрикату з урахуванням накопичених деформацій після осаджування. Отримано силові режими, розподіли питомих зусиль на інструменті, напружено-деформований стану металу. Встановлено швидкість деформування для витримки режиму гарячої деформації. Отримано кінцеві форма та розміри напівфабрикатів, при цьому у напівфабрикаті після видавлювання передбачено виступ на торці донної частини для подальшого формоутворення фланцю. Адекватність математичних моделей гарячого зворотного видавлювання порожнистих напівфабрикатів перевірена шляхом виконання експериментальних робіт по гарячому пластичному формоутворенню порожнистих виробів із високоміцного алюмінієвого сплаву. В результаті проведених досліджень отримано вироби необхідної форми і заданим пропрацюванням структури металу гарячою пластичною деформацією для отримання заданих механічних властивостей у стінці і донній частині. Вперше з використанням методу скінчених елементів і застосуванням пуансону спеціального профілю було проведено моделювання переходу витягування з потоншенням через дві послідовно розташовані матриці і та переходу витягування через одну матрицю. Отримав подальший розвиток розрахунковий аналіз витягування з потоншенням через одну матрицю традиційним пуансоном із забезпеченням отримання необхідної форми напівфабрикату для подальшого обтиску та заданими механічними властивостями здеформованого металу в стінці. Застосування пуансонів спеціального профілю, у яких бічна поверхня виконана у вигляді послідовно розташованих виступів і впадин, на переходах витягування дозволило створити тягнуче зусилля за стінку напівфабрикатів за рахунок заповнення здеформованим металом впадин на поверхні пуансонів, зменшити величини осьових напружень в місці переходу стінки у донну частину і провести розвантаження її і тим самим збільшити ступінь деформації на переходах витягування та скоротити кількість переходів витягування з потоншенням. При цьому зменшується величина викривлення донної частини при витягуванні. На переходах витягування з потоншенням встановлені граничні ступені деформації, які забезпечили холодне пластичне формоутворення напівфабрикатів без руйнування. Виявлені залежності зусиль витягування від переміщення пуансонів, залежності зусиль знімання напівфабрикатів з пуансонів, напруженодеформований стан металу та форми і розміри отриманих напівфабрикатів. При цьому на останньому переході витягування з потоншенням встановлено розміри стінки по висоті, які забезпечують потрібні розміри виробу після виконання обтиску. Третій перехід витягування здійснювався пуансоном з циліндричною поверхнею щоб звести до мінімуму механічну обробку після кінцевого обтиску. На всіх переходів витягування з потоншенням використовували конічні бандажовані матриці. Після першого переходу витягування з потоншенням через дві послідовно розташовані матриці в зв’язку зі значним викривленням донної частини запропоновано виконання калібрування (вирівнювання) цієї частини напівфабрикату Для цього моделюванням методом скінченних елементів визначено величину потрібного зусилля калібрування і додаткове пропрацювання структури металу холодною пластичною деформацією та виявлені форма і розміри напівфабрикату. Для інженерних розрахунків параметрів витягування з потоншенням пуансоном спеціального профілю з використанням методу балансу потужностей та методу спільного вирішення наближених диференційних рівнянь рівноваги з умовою пластичності вперше проведено теоретичний аналіз такого процесу. З урахуванням дії сил тертя та зміцнення металу при холодному пластичному формоутворенні отримані аналітичні залежності, за допомогою яких можна визначити напруження на контактуючих поверхнях та зусилля деформування. В умовах напівгарячої деформації методом скінчених елементів проведено моделювання процесу осаджування фланцю із виступу на торці донної частини напівфабрикату, який був отриманий на першому переході гарячого осаджування циліндричної заготовки. Визначено напруження і деформації по об’єму фланцю та в області переходу фланцю у донну частину напівфабрикату. Пропрацювання структури металу напівгарячою деформацією оцінено по розподілу інтенсивності деформації. Формоутворення в умовах напівгарячої пластичної деформації дозволяє створити необхідну макроструктуру в здеформованому металі в області переходу фланцю у донну частину і забезпечити необхідні службові властивості виробу при багаторазовому його використанні, а також забезпечує зменшення зусилля. Визначено зусилля осаджування, питомі зусилля на деформуючому інструменті та роботу деформації. Вперше проведено розрахунковий аналіз процесу обтиску з врахуванням накопичених деформацій в здеформованому металі напівфабрикату після третього переходу витягування з потоншенням. Виявлено залежність зусилля обтиску від переміщення інструменту при формоутворенні і величини питомих зусиль на поверхні інструменту. Встановлено кінцевий розподіл напружено-деформованого стану у виробі. Визначення геометричних характеристик виробу було проведено з урахуванням пружної деформації. В результаті обтиску вдалося отримати виріб потрібної форми і розмірів та заданими механічними властивостями в стінці. Таким чином, комп’ютерним моделюванням за допомогою методу скінченних елементів отримано всі необхідні дані для проектування високопродуктивної технології і штампового оснащення для виготовлення з латуні ЛК 75 порожнистих виробів зі змінною товщиною стінки великої довжини: зусилля - для вибору пресового обладнання; питомі зусилля – для проектування штампового оснащення і прогнозування стійкості деформуючого інструменту; форма і розміри та розподіли напружень, деформацій і ступеню використання ресурсу пластичності у здеформованому металі – для оцінки якості напівфабрикатів і виробу, Для розглянутих переходів штампування було розроблено та спроектовано конструкції штампів, які забезпечують отримання напівфабрикатів та виробу необхідної форми і розмірів: штамп для гарячого осаджування циліндричної заготовки; штамп для гарячого зворотного видавлювання з охолодженням деформуючого інструменту; штамп для першого витягування з потоншенням через дві послідовно розташовані матриці та використанням пуансону з поверхнею спеціального профілю; штамп для вирівнювання донної частини напівфабрикату після першого переходу витягування з потоншенням; штампи для другого витягування з потоншенням з пуансоном з поверхнею спеціального профілю тільки на його конічній частині та третього переходу витягування з потоншенням через одну матрицю та пуансоном з циліндричною поверхнею; штамп для осадження фланця; штамп для обтиску стінки напівфабрикату. Результати досліджень використані у виробничих умовах в корпорації «Таско» м. Київ (акт про використання від 14.04.2023 №170). Запропонована технологія в порівнянні з існуючими забезпечує, більш високу продуктивність виготовлення гільзи, економію металу та може використана на виробництві. А також застосовуються у навчальному процесі в КПІ ім. Ігоря Сікорського при підготовці бакалаврів і магістрів по спеціальності 131 – прикладна механіка (акт про використання від 05.05.2023).Документ Відкритий доступ Розробка процесу формоутворення порожнистої лопатки з титанових сплавів для газотурбінних двигунів(2021) Гараненко, Тетяна Романівна; Тітов, Вячеслав АндрійовичДокумент Відкритий доступ Розробка процесу виготовлення гвинтоподібних труб обкочуванням роликами(2016) Проценко, Павло Юрійович; Маковей, Валерій Олексійович; механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів; Механіко-машинобудівний інститут; Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"Документ Відкритий доступ Забезпечення якості виробів в процесах відбортування(2016) Пахолко, Сергій Анатолійович; Калюжний, Володимир Леонідович; механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів; Механіко-машинобудівний інститут; Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"