Кафедра обробки металів тиском та спецтехнологій

Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11589

Browse

Now showing 1 - 20 of 44

Дослідження процесу пресування із використанням профільованого інструменту
(ЦНТУ, 2021-12-28) Тупаленко, Денис Сергійович; Tupalenko, Denys
Метою дослідження є встановлення впливу різних профілів матричних лійок на основі теоретичних і експериментальних досліджень для одержання виробів із найменшими енерго-силовими параметрами. Шляхом комп’ютерного проектування динаміки вогнища деформації і напружено-деформованого стану металу встановлені можливості для проектування і реалізації технологічного процесу пресування виробів через матрицю, що має профіль, виконаний по лінії ковзання. Виявлений вплив різних форм утворюючих матриці на характер формування енергосилових параметрів вогнища деформації. Комп’ютерним моделюванням процесу пресування встановлено розподіл інтенсивностей напружень по стадіям пресування та картину течії металу за викривленнями координатної сітки. Вирішене практичне завдання по визначенню оптимального профілю матриці для прямого та зворотнього пресування виробів виходячи з розрахунку утворюючих матричної лійки на основі аналізу поля ліній ковзання сталої стадії пресування через симетричну одноочкову матрицю. Аналізом напруженого стану і режимів пресування заготовки намічені шляхи інтенсифікації технологічного процесу пресування і підвищення якості виробів, а також досягнення більшої стійкості робочих пресових інструментів. The aim of the study is to establish the influence of different profiles of matrix funnels on the basis of theoretical and experimental studies to obtain products with the lowest energy and power parameters. By computer design of the dynamics of the deformation center and the stress-strain state of the metal, the possibilities for the design and implementation of the technological process of pressing products through a matrix having a profile made along the sliding line are established. The influence of different forms of matrix forming on the character of formation of power parameters of the deformation center is revealed. Computer modeling of the extrusion process establishes the distribution of stress intensities by pressing stages and the pattern of metal flow according to the curvatures of the coordinate grid. The practical problem of determining the optimal profile of the matrix for direct and internal extrusion of products based on the calculation of forming the matrix funnel based on the analysis of the field of sliding lines of the constant stage of pressing through a symmetrical one-point matrix. The analysis of the stress state and modes of extrusion the workpiece outlines ways to intensify the technological process of extrusion and improve product quality, as well as to achieve greater stability of working press tools.
Удосконалення технології та обладнання розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок
(ЦНТУ, 2021-12-28) Черніченко, Кирило Сергійович; Chernichenko, Kyrylo
Метою роботи є розробка технології та обладнання для реалізації способу розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок як високоефективної альтернативи традиційним способам металообробки. Запропоновано конструкцію установки для розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок, що відрізняється низькою економічною собівартістю порівняно з традиційним електроерозійними верстатами. Описано технологічні характеристики процесу розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок при обробці графітовим та металевим електродів-інструментів, а саме його електричні і гідродинамічні характеристики, та отримано математичні моделі продуктивності процесу обробки, шорсткості обробленої поверхні, об'ємного знос електрода-інструмента та міжелектродного зазору. The aim of the work is to develop technology and equipment for the implementation of the method of dimensional processing by electric arc using EDM heads as a highly effective alternative to traditional methods of metalworking. The design for equipment of dimensional processing by electric arc using EDM heads, which has a low economic cost compared to traditional EDM machines, is proposed. Described technological characteristics of the process of dimensional processing by electric arc using spark-erosion heads in the processing of graphite and metal electrode-tools, namely its electrical and hydrodynamic characteristics, and mathematical models of processing process productivity, surface roughness, volume wear electrode-tool and interelectrode gap.
Підвищення ефективності використання твердосплавного інструменту в умовах тонколистового розділового штампування
(ЦНТУ, 2021-12-28) Пух, Єгор Володимирович; Pukh, Yehor
Метою дослідження є зменшення металомісткості твердосплавного штампового оснащення шляхом використання компенсатора похибок системи "прес-штамп". Розроблено методику багатофакторного експериментального дослідження напружено-деформованого стану стандартних штампових блоків під дією горизонтальної складової технологічного зусилля. Встановлено, що тип штампового блоку та габарити робочих деталей штампу суттєво впливають на його жорсткість. Запропонована конструкція штампових блоків меншої металомісткості, при встановленні їх на компенсатор похибок системи «прес-штамп». Очікуване зниження металомісткості для типового твердосплавного штампу в умовах експлуатації його на однокривошипному відкритому пресі номінальним зусиллям 400 кН, при забезпеченні відхилення одностороннього технологічного зазору не більше 25 %, складає в межах 15-20 %. Запропоновано технічне рішення по зменшенню горизонтальної складової технологічного зусилля, яке діє на верхню плиту штампового блоку шляхом вдосконалення конструкції підсистеми «штамповий блок – компенсатор похибок» системи «прес-штамп», де на відміну від існуючих рішень, застосовано комбіновані обмежувачі заходу пуансона в матрицю. The aim of the study is to reduce the metal content of carbide stamping equipment by using the error compensator system "press stamp". A method of multifactor experimental study of the stress-strain state of standard stamp blocks under the action of the horizontal component of technological effort has been developed. The technique of multifactor experimental research of the stress-strain state of standard stamp blocks under the action of the horizontal component of technological effort is developed; It is established that the type of stamp block and the dimensions of the working parts of the stamp significantly affect its rigidity. The design of stamp blocks of smaller metal capacity is offered, at their installation on the compensator of errors of system "press stamp". The expected reduction in metal content for a typical carbide stamp in the conditions of its operation on a single-crank open press with a nominal force of 400 kN, while ensuring the deviation of the one-sided technological gap of not more than 25%, is in the range of 15-20%. A technical solution is proposed to reduce the horizontal component of the technological effort acting on the upper plate of the stamp block by improving the design of the subsystem "stamp block - error compensator" system "press stamp", where unlike existing solutions.
Пряме видавлювання високих ковпачків
(ЦНТУ, 2021-12-28) Ганул, Дмитро Володимирович; Hanul, Dmytro
Метою дослідження є підвищення відносної висоти ковпачка за рахунок використання способу прямого видавлювання. Розроблено теоретичні основи формоутворення донної та циліндричної поверхонь порожнистого тіла з використанням способу прямого видавлювання. Показано, що високий ковпачок утворюється при послідовному, спочатку зворотному видавлюванні заготовки в одній закритій матриці в напрямку формування донної поверхні, а вже далі прямому видавлюванні його циліндричної поверхні. Це дозволяє скасувати залежність висоти отриманого ковпачка від осьового зусилля видавлювання та створює умови для отримання ковпачка будь-якої висоти лише з технічним обмеженням. Запропоновано перший новий спосіб прямого видавлювання ковпачків з гладкою зовнішньою поверхнею, який, порівняно з відомим, створює такі умови видавлювання, при яких утворюється циліндричний ковпачок і дозволяє підвищення відносної висоти ковпачка до Н/d = 14 і більше. Запропоновано другий новий спосіб прямого видавлювання ковпачків, який, порівняно з відомим, дозволяє на 20-25 % зменшити собівартість їх виготовлення за рахунок зменшення етапів штампування з трьох до двох.The aim of the study is to increase the relative height of the cap by using the method of direct extrusion.Theoretical bases of shaping the bottom and cylindrical surfaces of a hollow body using the method of direct extrusion have been developed. It is shown that the high cap is formed by successive, first reverse extrusion of the work piece in one closed matrix in the direction of formation of the bottom surface, and then direct extrusion of its cylindrical surface. This eliminates the dependence of the height of the resulting cap on the axial force of extrusion and creates the conditions for obtaining a cap of any height only with a technical limitation.The first new method of direct extrusion of caps with a smooth outer surface is proposed, which, in comparison with the known one, creates such extrusion conditions under which a cylindrical cap is formed and allows to increase the relative height of the cap to N / d = 14 and more.The second new method of direct extrusion of caps is offered, which, in comparison with the known one, allows to reduce by 20-25% the cost of their production by reducing the stages of stamping from three to two.
Удосконалення технології витягування деталей із металевої сітки
(ЦНТУ, 2022-12-23) Родін, Дмитро Олександрович; Rodin, Dmytro
Метою дослідження є удосконалення технології виготовлення деталей із металевої сітки за рахунок використанням багатоопераційного способу витягування. Удосконалено спосіб витягування циліндричних деталей із металевої сітки з квадратним вічком. Показано, що друге та подальше витягування доцільно здійснювати пуансоном, який закріплений в нижній нерухомій частині штампа, та матрицею, яка закріплена в верхній рухомій частині штампа, а обрізування краю заготовки – гострою ступінчастою частиною цього ж пуансона. Це створює такі умови штампування, при яких не спостерігається асиметрична деформація деталі, а окремі додаткові засоби для обрізування краю заготовки не використовуються. Запропоновано новий спосіб витягування циліндричних деталей із металевої сітки з квадратним вічком (патент на корисну модель UA 152151), який порівняно з відомим, зменшує її собівартість штампування в 1,5-2 рази. При якому друге та подальше витягування здійснюють пуансоном, який закріплений в нижній нерухомій частині штампа, та матрицею, яка закріплена в верхній рухомій частині штампа, а обрізування краю заготовки – гострою ступінчастою частиною цього ж пуансона. Такий спосіб штампування виключає можливість попадання дроту в зазор між внутрішньою циліндричною поверхнею заготовки та циліндричною (бічною) поверхнею пуансона. The purpose of the study is to improve the technology of manufacturing parts from metal mesh by using a multi-operation method of drawing. The method of extracting cylindrical parts from a metal grid with a square mesh has been improved. It is shown that the second and subsequent drawing is expedient to be carried out with a punch fixed in the lower stationary part of the stamp and a matrix fixed in the upper movable part of the stamp, and the cutting of the edge of the workpiece is done with the sharp stepped part of the same punch. This creates such stamping conditions, under which asymmetric deformation of the part is not observed, and separate additional means for trimming the edge of the workpiece are not used. A new method of extracting cylindrical parts from a metal mesh with a square mesh (patent UA 152151) is proposed, which, compared to the known method, reduces its stamping cost by 1.5-2 times. In which the second and subsequent drawing is carried out with a punch that is fixed in the lower stationary part of the stamp and a matrix that is fixed in the upper movable part of the stamp, and the cutting of the edge of the workpiece is done with the sharp stepped part of the same punch. This method of stamping eliminates the possibility of the wire getting into the gap between the inner cylindrical surface of the workpiece and the cylindrical (side) surface of the punch.
Удосконалення станції робочої рідини для РОД з використанням електроерозійних головок
(ЦНТУ, 2022-12-27) Сурін, Володимир Вікторович; Surin, Volodymyr
Метою роботи є удосконалення існуючого та розробка нового обладнання для реалізації способу розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок як високоефективної альтернативи традиційним способам металообробки. Проведено аналіз існуючої і дані рекомендації щодо нової конструкції установки для розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок, що відрізняється низькою економічною собівартістю порівняно з дорогими традиційними електроерозійними верстатами. Досліджено та описано технологічні характеристики процесу розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок, а саме його електричні і гідродинамічні характеристики, та отримано математичні моделі продуктивності процесу обробки, шорсткості обробленої поверхні, лінійного зносу електрода-інструмента та міжелектродного зазору. The purpose of the work is to improve the existing and develop new equipment for the implementation of the method of dimensional processing with an electric arc using electroerosion heads as a highly effective alternative to traditional methods of metalworking. An analysis of the existing one was carried out and recommendations were given for the new design of the installation for dimensional treatment with an electric arc using EDM heads, which is characterized by a low economic cost compared to expensive traditional EDM machines. The technological characteristics of the process of dimensional processing by an electric arc using electroerosion heads, namely its electrical and hydrodynamic characteristics, were studied and described, and mathematical models of the productivity of the processing process, roughness of the processed surface, linear wear of the electrode-tool and the interelectrode gap were obtained.
Дослідження впливу вогнища деформації на енергосилові параметри процесу прямого пресування
(ЦНТУ, 2022-12-27) Зайцев, Тарас Іванович; Zaitsev, Taras
Метою дослідження є на основі теоретичних і експериментальних досліджень встановити вплив деформаційних умов прямого пресування на енергосилові параметри процесу. Шляхом комп’ютерного проектування динаміки вогнища деформації і напружено-деформованого стану металу надані рекомендації щодо проектування пресового інструменту для реалізації технологічного процесу прямого пресування металу в залежності від степені деформації. Виявлений вплив різних форм матричних лійок на характер формування вогнища деформації при прямому пресуванні. Для різних форм утворюючих побудовані залежності, що характеризують енергосилові параметри технологічного процесу екструзії. Комп’ютерним моделюванням процесу прямого пресування встановлено розподіл інтенсивностей напружень в залежності від степеней витяжки та картину течії металу у вогнищі деформації за векторним полем швидкостей. Вирішене практичне завдання по наданню рекомендацій щодо проектування оптимального профілю матриці для прямого пресування виходячи з розрахунку утворюючих матричної лійки відносно деформаційних умов екструзії. Аналізом напруженого стану і режимів прямого пресування намічені шляхи досягнення збільшення стійкості робочих пресових інструментів і, як наслідок, підвищення якості прес-виробів. By means of computer design of the dynamics of the deformation focus and the stress-strain state of the metal, recommendations are provided for the design of a press tool for the implementation of the technological process of direct metal pressing depending on the degree of deformation. The influence of different forms of matrix hoppers on the nature of the formation of the deformation center during direct pressing is revealed. Dependencies characterizing the energy parameters of the technological process of extrusion are constructed for various forms of the constituents. Computer modeling of the direct pressing process established the distribution of stress intensities depending on the degrees of extraction and the pattern of metal flow in the center of deformation according to the vector field of velocities. The practical task of providing recommendations on the design of the optimal profile of the matrix for direct pressing based on the calculation of the forming matrix funnel relative to the deformation conditions of extrusion has been solved. The analysis of the stress state and modes of direct pressing outlines ways to increase the stability of working press tools and, as a result, improve the quality of press products.
Обробка електричною дугою твердосплавних глазків крутильних машин
(ЦНТУ, 2022-12-27) Сивий, Антон Валерійович; Syviy, Anton
Метою дослідження є удосконалення технології чорнової обробки твердосплавних глазків за рахунок виявлення взаємозв’язку технологічних характеристик процесу РОД з електричними і гідродинамічними режимами обробки та геометричними параметрами отворів, що обробляється, для їх прогнозування та оптимізації режиму обробки. Удосконалено технологію чорнової обробки твердосплавних глазків за рахунок застосування процесу РОД. Виявлено взаємозв’язок технологічних характеристик процесу РОД з електричними і гідродинамічними режимами обробки та геометричними параметрами отвору, що обробляється. Отримано математичні моделі технологічних характеристик процесу РОД твердосплавних глазків, які дозволяють прогнозувати їх та оптимізувати режим обробки, також показано, що шорсткість бічної поверхні після РОД твердосплавної заготовки залежить, головним чином, від сили технологічного струму І, причому, із підвищенням сили струму шорсткості збільшується. Шорсткість поверхні – результат накладання одиночних лунок від горіння розрядів. Відомо, що більшої сили струму відповідає більший діаметр лунки. Отже, більшої сили струму відповідає більша шорсткість поверхні після РОД. Запропоновано та випробувано спосіб чорнової обробки електричною дугою при відновлені отворів в зношених глазках крутильних машин, з метою їх подальшого застосування у виробництві. Спосіб дозволяє ефективно 4,1 - 5,2 рази збільшити продуктивність обробки отворів твердосплавних глазків в порівняні з чорновим шліфуванням головками АГЦ на металевій зв’язці, та 4,2 - 6,3 разів порівняно продуктивністю електроімпульсної обробки. The purpose of the study is to improve the technology of rough machining of carbide eyes due to the identification of the relationship between the technological characteristics of the DEA process with the electrical and hydrodynamic modes of processing and the geometric parameters of the holes being processed, for their prediction and optimization of the processing mode.The technology of rough processing of carbide eyes has been improved due to the use of the DEA process. The relationship between the technological characteristics of the DEA process with the electrical and hydrodynamic modes of processing and the geometric parameters of the hole being processed is revealed. Mathematical models of technological characteristics of the DEA process of carbide eyes were obtained, which make it possible to predict them and optimize the processing mode, it is also shown that the roughness of the side surface after DEA of the carbide workpiece depends mainly on the strength of the technological current I, and with increasing current strength, the roughness increases. The roughness of the surface is the result of overlapping single holes from burning discharges. It is known that a larger diameter of the hole corresponds to a higher current strength, therefore, a higher current strength corresponds to a higher surface roughness after DEA. A method of electric arc roughing for the restoration of holes in worn eyelets of twisting machines has been proposed and tested, with the aim of their further application in production. The method makes it possible to effectively increase the performance of machining holes of carbide eyes by 4.1-5.2 times compared to rough grinding with AGC heads on a metal bond, and by 4.2-6.3 times compared to the performance of electric pulse processing.
Моделювання напружено-деформованого стану елементів штампових блоків під технологічним навантаженням
(ЦНТУ, 2022-12-29) Пух, Ольга Володимирівна; Pukh, Olha
Метою дослідження є оптимізація металомісткості елементів штампового оснащення зі збереженням якості штампованих деталей. Розроблено методику багатофакторного експериментального дослідження напружено-деформованого стану нижніх плит штампових блоків під дією вертикальної складової технологічного зусилля. Встановлено, що переміщення напрямних колонок, закріплених на нижній плиті штампового блока, суттєво залежать від вертикальної складової технологічного зусилля, площі матриці та площі нижньої плити, причому збільшення технологічного зусилля приводить до збільшення переміщення колонок, а збільшення площ матриці і нижньої плити до зменшення таких переміщень. Для напружень за Мізесом в збірці нижньої плити і матриці домінуючим фактором є площа матриці. The purpose of the study is to optimize the metal content of the stamping equipment elements while maintaining the quality of the stamped parts. A method of multifactorial experimental research of the stress-strain state of the lower plates of die blocks under the action of the vertical component of the technological force has been developed. It was established that the movement of the guide columns fixed on the lower plate of the die block significantly depends on the vertical component of the technological effort, the area of the matrix and the area of the lower plate, and an increase in the technological effort leads to an increase in the movement of the columns, and an increase in the areas of the matrix and the lower plate to a decrease in such movements . For Mises stresses in the assembly of the bottom plate and the matrix, the dominant factor is the area of the matrix.
Підвищення жорсткі установки РОД з використанням електроерозійних головок
(ЦНТУ, 2024-01-12) Голованов, Іван Валентинович; Holovanov, Іvan
Метою роботи є дослідження технологічних характеристик процесу та жорсткості обладнання для розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок як високоефективної альтернативи традиційним способам металообробки. Проведено дослідження жорсткості установки розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок на базі настільного свердлувального верстата, та дані рекомендації по підвищенню жорсткості установки, що дозволить суттєво підвищити точність та якість обробки на таких установках. Досліджено та описано технологічні характеристики процесу розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок, а саме його електричні і гідродинамічні характеристики, та отримано математичні моделі продуктивності процесу обробки, шорсткості обробленої поверхні, зносу електрода-інструмента та міжелектродного зазору. The purpose of the work is to study the technological characteristics of the process and the rigidity of the equipment for dimensional processing with an electric arc using electroerosion heads as a highly effective alternative to traditional methods of metalworking. A study of the rigidity of the installation of dimensional processing with an electric arc using electroerosion heads based on a desktop drilling machine was carried out, and recommendations were given to increase the rigidity of the installation, which will significantly improve the accuracy and quality of processing on such installations. The technological characteristics of the process of dimensional processing by an electric arc using electroerosion heads, namely its electrical and hydrodynamic characteristics, were studied and described, and mathematical models of the productivity of the processing process, roughness of the processed surface, linear wear of the electrode-tool and the interelectrode gap were obtained.
Удосконалення системи приводу електрод-інструменту електроерозійної установки з використанням електроерозійних головок
(ЦНТУ, 2024-01-12) Яценко, Дмитро Юрійович; Yatsenko, Dmytro
Метою роботи є дослідження технологічних характеристик процесу та удосконалення системи приводу електрод-інструменту електроерозійної установки з використанням електроерозійних головок для покращення її ергономічних властивостей. Запропоновано різні підсилюючі пристрої для поліпшення ергономіки установки, що дозволять знизити зусилля на рукоятці приводу установки, показані переваги і недоліки цих пристроїв. Найбільш простим і дешевим способом знизити зусилля на рукоятці приводу установки є встановлення простого одноступінчатого редуктора така система не потребує додаткової системи зворотного зв’язку. Досліджено та описано технологічні характеристики процесу розмірної обробки електричною дугою з використанням електроерозійних головок, а саме його електричні і гідродинамічні характеристики, та отримано математичні моделі продуктивності процесу обробки, шорсткості обробленої поверхні, зносу електрода-інструмента та міжелектродного зазору. The purpose of the work is to study the technological characteristics of the process and improve the drive system of the electrode-tool of the EDM installation using EDM heads to improve its ergonomic properties. Various reinforcing devices are proposed to improve the ergonomics of the installation, which will reduce the effort on the drive handle of the installation, the advantages and disadvantages of these devices are shown. The simplest and cheapest way to reduce the effort on the unit's drive handle is to install a simple single-stage gearbox, such a system does not require an additional feedback system. The technological characteristics of the process of dimensional processing by an electric arc using electroerosion heads, namely its electrical and hydrodynamic characteristics, were studied and described, and mathematical models of the productivity of the processing process, roughness of the processed surface, linear wear of the electrode-tool and the interelectrode gap were obtained.
Різання дротовим електрод-інструментом при розмірній обробці дугою
(ЦНТУ, 2024-01-26) Шмаков, Віталій Вікторович; Shmakov, Vitaliy
Метою дослідження є удосконалення способу електродугового різання дротовими електрод-інструментами шляхом застосування зворотного прокачування органічного середовища. Удосконалено технологію різання дротовим електрод-інструментом за рахунок застосування процесу РОД. Запропонована нова схема різу з використанням зворотнього прокачування органічного середовища, що підвищує продуктивність різання, точність різання за рахунок формування бічного між електродного зазору, підвищує якість різання без утворення нетиснутих дуг, ведення процесу без руйнування дугою стінок електродотримача. Виявлено взаємозв’язок характеристик процесу з електричними і гідродинамічними режимами обробки. Отримано математичні моделі технологічних характеристик процесу різання дротовим електрод-інструментом, а саме продуктивність, точність, якість, які дозволяють оптимізувати режим обробки. Показано, що шорсткість бічної поверхні після різання заготовки залежить від сили технологічного струму І, із підвищенням сили струму шорсткість збільшується. Запропоновано та випробувано спосіб різання дротовим електрод-інструментом при розмірній обробці дугою, який порівняно з відомим дозволяє на 15-20% підвищити продуктивність різання, на 30-40% підвищити точність формоутворення бічного між електродного зазору та на 60-100% зменшити шорсткість поверхні різу. The purpose of the study is to improve the method of electric arc cutting with wire electrode tools by using reverse pumping of an organic medium. The technology of cutting with a wire electrode tool has been improved due to the use of the DEA process. A new cutting scheme with the use of reverse pumping of an organic medium is proposed, which increases cutting productivity, cutting accuracy due to the formation of a lateral inter-electrode gap, increases the quality of cutting without the formation of unpressurized arcs, conducting the process without arcing the walls of the electrode holder. The relationship between process characteristics and electrical and hydrodynamic modes of processing is revealed. Mathematical models of the technological characteristics of the cutting process with a wire electrode tool have been obtained, namely productivity, accuracy, quality, which allow optimizing the processing mode. It is shown that the roughness of the side surface after cutting the workpiece depends on the strength of the technological current I, with an increase in the current strength, the roughness increases. A method of cutting with a wire electrode tool during dimensional processing with an arc has been proposed and tested, which, compared to the known, allows for a 15-20% increase in cutting performance, a 30-40% increase in the accuracy of forming the lateral inter-electrode gap, and a 60-100% reduction in the roughness of the cut surface.
Обробка електричною дугою тіл обертання дротовим електрод-інструментом
(ЦНТУ, 2024-01-26) Слєсарєв, Максим Ігорович; Slyesaryev, Maksym
Метою дослідження є підвищення точності процесу обробки електричною дугою тіл обертання дротовим електрод-інструментом. Запропоновано новий спосіб обробки електричною дугою тіл обертання дротовим електрод-інструментом, та нова технологічна схема формоутворення поверхні. Формоутворення поверхні відбувається під дією електричної дуги яка збуджується в гідродинамічному потоці робочої рідини між електродом і заготовкою. Електрод-інструмент в зоні обробки протягується по поверхні електродотримача, а в цей час дуга збуджується між заготовкою і відбувається обробка. Запропонований спосіб дозволяє підвищити точність формоутворення поверхні з 14 до 9 квалітету. Отримані математичні моделі технологічних характеристик процесу обробки електричною дугою тіл обертання дротовим електрод-інструментом, які дозволяють прогнозувати їх та керувати продуктивністю обробки, питомою продуктивністю обробки, питомою витратою електроенергії, бічним міжелектродним зазором та шорсткістю обробленої поверхні. Показано, що найбільший вплив на шорсткість поверхні різу оказує сила технологічного струму, із підвищенням якої шорсткість поверхні збільшується. Описано механізм формування шорсткості поверхні після обробки електричною дугою тіл обертання дротовим електрод-інструментом. Формування поверхні відбувається послідовно за один прохід, або за декілька проходів. The purpose of the study is to improve the accuracy of the process of processing bodies of rotation with an electric arc using a wire electrode tool. A new method of electric arc processing of bodies of rotation with a wire electrode tool and a new technological scheme of surface shaping are proposed. The shaping of the surface occurs under the action of an electric arc that is excited in the hydrodynamic flow of the working fluid between the electrode and the workpiece. The electrode-tool in the processing zone is stretched over the surface of the electrode holder, and at this time the arc is excited between the workpiece and processing takes place. The proposed method makes it possible to increase the accuracy of surface shaping from 14 to 9 quality. Mathematical models of the technological characteristics of the process of electric arc processing of bodies of rotation with a wire electrode tool were obtained, which allow to predict them and control the processing productivity, specific processing productivity, specific power consumption, lateral interelectrode gap and roughness of the processed surface. It is shown that the greatest influence on the roughness of the cut surface is exerted by the strength of the technological current, with its increase the roughness of the surface increases.The mechanism of formation of surface roughness after electric arc treatment of bodies of rotation with a wire electrode tool is described. The formation of the surface occurs sequentially in one pass or in several passes.
Моделювання силової взаємодії штампового інструменту і обладнання під час здійснення технологічної операції
(ЦНТУ, 2024-01-29) Локоцький, Костянтин Анатолійович; Lokotskyi, Kostiantyn
Метою дослідження є підвищення якості листового штампування шляхом удосконалення пристроїв компенсації системи «прес-штамп. Виконано експериментальне дослідження напружено-деформованого стану штампа під дією технологічного зусилля і різних варіантах його закріплення і налагодження. Встановлено, що найменший вигин пуансону відбувається при закріплені нижньої частини штампу на пристрої компенсації, який використовується замість підштампової плити. Оптимальний діапазон рухомості компенсатора між його рухомими і нерухомими елементами визначена при зазорі 1 мм. Виконано моделювання напружено-деформованого стану окремих компонентів компенсатора похибок системи “прес-штамп” методом кінцевих елементів в розрахунковому пакеті Simulation САПР SolidWorks для преса 0,4 МН в умовах його номінального зусилля. Встановлено, що прогин та напруження нижньої нерухомої плити компенсатора з підп’ятником, при номінальному зусиллі навантаження преса, значно більші ніж на підштамповій плиті преса. Розроблено технічні рішення по модернізації компенсатора похибок системи "прес-штамп". Запропоновано спосіб зменшення прогину нижньої нерухомої плити компенсатора над провальним фігурним отвором в столі преса, шляхом накладення в зону інтенсивних деформацій зустрічного зусилля підпору. The aim of the research is to improve the quality of sheet metal stamping by enhancing the devices of the "press-stamp" compensation system. An experimental study of the stress-strain state of the stamp under the influence of technological forces and various options for its fixation and adjustment has been conducted. It was found that the smallest deflection of the punch occurs when the lower part of the stamp is fixed on the compensation device, which is used instead of the press plate. The optimal range of compensator mobility between its moving and fixed elements is determined at a gap of 1 mm. Modeling of the stress-strain state of individual components of the compensator errors in the "press-stamp" system was performed using the finite element method in the Simulation CAD SolidWorks package for a press with a nominal force of 0.4 MN under its nominal load conditions. It is established that the deflection and stress on the lower fixed plate of the compensator with a heel, under the nominal load of the press, are significantly higher than on the press plate.Technical solutions for modernizing the compensator of the "press-stamp" system errors have been developed. A method of reducing the deflection of the lower fixed plate of the compensator above the punch hole in the press table is proposed by applying counterforce in the zone of intense deformations.
Моделювання процесу роздачі трубчастої заготовки по вісесиметричному пуансону
(ЦНТУ, 2024-01-30) Колесник, Олександр Сергійович; Kolesnyk, Oleksandr
Метою дослідження є дослідження операції роздачі трубної заготовки на основі аналізу напружено-деформованого стану заготовки при пластичній формозміні для обгрунтованого вибору основних технологічних параметрів процесу деформування. Проведено аналіз процесу роздачі трубної заготовки та особливостей існуючих методів отримання таких виробів. Визначена математична модель роздачі трубної анізотропічної заготовки вісесиметричним конічним пуансоном. Проведено чисельне моделювання роздачі трубної анізотропічної заготовки вісесиметричним конічним пуансоном. Проведено графічний аналіз оцінки впливу технологічних параметрів, кута конусності пуансона, умов тертя на контактній поверхні робочого інструмента і заготовки, анізотропії механічних властивостей заготовки на напружений і деформований стан, силові режими і граничні можливості формозміни операції роздачі трубних заготовок. За допомогою комп’ютерного моделювання в програмному комплексі DEFORM 2D/3D проведено аналіз операційного переходу технологічного процесу роздачі трубної заготовки. Встановлені розподіли напружень та деформацій в здеформованому напівфабрикаті та виявлено кінцеву форму і розміри напівфабрикату після роздачі. The purpose of the study is to study the operation of distributing the cut billet based on the analysis of the stress-strain state of the billet during plastic deformation for a reasonable choice of the main technological parameters of the deformation process. An analysis of the process of distributing pipe blanks and the features of existing methods of obtaining such products was carried out. A mathematical model of distribution of an anisotropic pipe billet by an axisymmetric conical punch was determined. Numerical modeling of distribution of an anisotropic pipe billet by an axisymmetric conical punch was carried out. A graphical analysis of the influence of technological parameters, the taper angle of the punch, the conditions of friction on the contact surface of the working tool and the workpiece, anisotropy of the mechanical properties of the workpiece on the stressed and deformed state, force modes and the limit possibilities of shape change in the operation of distributing pipe blanks was carried out. With the help of computer modeling in the DEFORM 2D/3D software complex, an analysis of the operational transition of the technological process of distributing the pipe billet was carried out. The distributions of stresses and strains in the deformed semi-finished product were established, and the final shape and dimensions of the semi-finished product after distribution were revealed.
Комп’ютерне моделювання операції обжиму товстостінних трубних заготовок
(ЦНТУ, 2024-01-30) Бєлов, Віталій Жанович; Bielov, Vitaliyy
Метою дослідження є дослідження операції обжиму товстостінних трубних заготовок на основі аналізу напружено-деформованого стану заготовки при пластичній формозміні для обгрунтованого вибору основних технологічних параметрів процесу деформування. Проведено аналіз процесу обжиму товстостінних трубних заготовок та особливостей існуючих методів отримання таких виробів. Визначена математична модель обжиму трубної анізотропічної заготовки вісесиметричним конічним пуансоном. Проведено чисельне моделювання обжиму трубної анізотропічної заготовки вісесиметричним конічним пуансоном. Проведено графічний аналіз оцінки впливу технологічних параметрів, кута конусності пуансона, умов тертя на контактній поверхні робочого інструмента і заготовки, анізотропії механічних властивостей заготовки на напружений і деформований стан, силові режими і граничні можливості формозміни операції обжиму товстостінних трубних заготовок. За допомогою комп’ютерного моделювання в програмному комплексі DEFORM 2D/3D проведено аналіз операційного переходу технологічного процесу обжиму товстостінних трубних заготовок. The purpose of the study is to study the operation of crimping thick-walled pipe blanks based on the analysis of the stress-strain state of the blank during plastic deformation for a reasonable choice of the main technological parameters of the deformation process. An analysis of the process of crimping thick-walled pipe blanks and features of the existing methods of obtaining such products was carried out. The mathematical model of the crimping of the pipe anisotropic workpiece with an axisymmetric conical punch is determined. Numerical modeling of the crimping of an anisotropic pipe blank with an axisymmetric conical punch was carried out. A graphical analysis of the influence of technological parameters, the taper angle of the punch, the conditions of friction on the contact surface of the working tool and the workpiece, the anisotropy of the mechanical properties of the workpiece on the stressed and deformed state, force modes and the limit possibilities of the shape change of the crimping operation of thick-walled pipe blanks was carried out. With the help of computer modeling in the DEFORM 2D/3D software complex, an analysis of the operational transition of the technological process of crimping thick-walled pipe blanks was carried out.
Проект механізму натиску валків листоправильної машини
(ЦНТУ, 2024-06-14) Гарановський, Сергій Іванович; Garanovsky, Serhiy
Метою роботи є розробка механізму натиску валків листоправильної машини. Правлення у валках знаходить особливо широке застосування під час виробництва прокату, де весь листовий прокат підпадає під операцію правлення. Щоб забезпечити прогин, необхідне регулювання положення по висоті валків одного ряду. Тому під час правлення поперечні сили, розподілені приблизно рівномірно по ширині листа, намагаються притиснути всі його ділянки до валків, тобто вигнути листи рівномірно по ширині. В процесі правлення більш витягнуті ділянки листа отримують пластичну деформацію стиснення, а менш витягнуті – деформацію розтягу, тому хвилястість листа зменшується. Запропоновано конструкцію механізму натиску валків листоправильної машини, що дозволяє піддавати вигину в процесі правлення нерівномірно розподілених по ширині дефектів площинності і величини вигину залежно від характеру і розмірів вихідного дефекту площинності. Налаштування роликів за допомогою механізму натиску на кінцеву відносну кривизну листа дозволяє контролювати хвилястість одноразовим вигином, при цьому просвіт між валками верхнього і нижнього рядів установлюється дещо меншим товщини листа, що правиться. The purpose of the work is to develop a mechanism for pressing the rolls of a straightening machine. Boarding in rolls is especially widely used during the production of rolled products, where all sheet metal falls under the boarding operation. To ensure deflection, it is necessary to adjust the height of the rolls of one row. Therefore, during the cutting, the transverse forces, distributed approximately evenly across the width of the sheet, try to press all its sections to the rolls, that is, to bend the sheets evenly across the width. In the process of straightening, more elongated sections of the sheet receive plastic compression deformation, and less elongated sections undergo tensile deformation, so the waviness of the sheet decreases. The design of the press mechanism of the sheet straightening machine rolls is proposed, which allows bending unevenly distributed flatness defects in the process of straightening and the amount of bending depending on the nature and size of the original flatness defect. Adjusting the rollers with the help of a pressure mechanism on the final relative curvature of the sheet allows you to control the waviness with a one-time bend, while the clearance between the rolls of the upper and lower rows is set slightly smaller than the thickness of the sheet being straightened.
Моніторинг вузлів преса для холодного видавлювання
(ЦНТУ, 2024-06-14) Ромашко, Микола Григорович; Romashko, Mykola
Метою роботи є моніторинг вузлів преса для холодного видавлювання. При видавлюванні на пресах з кривошипно-колінчастим приводом необхідно враховувати енергосилові параметри процесу штампування і енергетичні характеристики приводу ковальсько-штампувального обладнання. Енергосилові параметри процесу штампування і навантаження на вузли кривошипно-колінчастого механізму пресу залежать від механічних і пластичних властивостей заготовки, температури штампування, швидкісних формозмінних умов, конструкції штампового оснащення, сил тертя. Багатофакторний вплив на енергосилові параметри штампування утрудняє як експериментальне, так і розрахункове визначення допустимого силового параметру і може призвести до заклинювання пресу при його перевантаженнях. Неперервний моніторинг дозволяє оптимізувати вибір пресового обладнання або виконати його модернізацію з метою економії енерговитрат. На підставі теоретичних і моніторингових досліджень були розроблені способи , які дозволяють встановити і обмежити перевантаження силових параметрів головного механізму кривошипно-колінчастого преса при будь-яких відхиленнях процесу видавлювання , при будь-яких досяжних швидкостях деформування заготовки. Моніторинг зношування гальма від номінального тиску на фрикційний елемент , коефіцієнта тертя, дозволяє встановити працездатність обладнання. Запропоновані рекомендації щодо моніторингу обладнання під час експлуатації безпечної працездатності. The purpose of the work is to monitor the units of the press for cold extrusion. When pressing on presses with a crank-crank drive, it is necessary to take into account the energy parameters of the stamping process and the energy characteristics of the drive of the forging and stamping equipment. The power parameters of the stamping process and the load on the nodes of the crank-crank mechanism of the press depend on the mechanical and plastic properties of the workpiece, the stamping temperature, high-speed shape-changing conditions, the design of the stamping equipment, and frictional forces. The multifactorial influence on the energy-force parameters of stamping complicates both experimental and calculated determination of the permissible force parameter and can lead to jamming of the press when it is overloaded. Continuous monitoring allows you to optimize the choice of press equipment or perform its modernization in order to save energy costs. On the basis of theoretical and monitoring studies, methods were developed that allow you to establish and limit the overload of the power parameters of the main mechanism of the crank-crank press in case of any deviations in the extrusion process, at any achievable deformation rates of the workpiece. Monitoring the wear of the brake from the nominal pressure on the friction element, the coefficient of friction, allows you to establish the efficiency of the equipment. Recommended recommendations for monitoring equipment during safe operation.
Розробка оснащення для виготовлення деталі «Скоба»
(ЦНТУ, 2024-06-19) Бахтіяров, Олексій Ігорович; Bakhtiiarov, Oleksii
Метою роботи є розробка оснащення для виготовлення деталі «Скоба». В роботі виконано розрахунок геометричних параметрів заготовки за переходами штампування; розрахунок розкрою металопрокату; розрахунок технологічних зусиль за операціями; розроблено конструкції оснащення для виготовлення деталі «Скоба»; виконано технічне нормування. Практичне значення: розроблено удосконалений технологічний процес виготовлення деталі «Скоба», розроблено конструкції оснащення для виготовлення деталі «Скоба», що дозволило знизити собівартість її виготовлення. The purpose of the work is the development of equipment for the manufacture of the "Brace" part. In the work, the geometric parameters of the workpiece are calculated according to the stamping transitions; calculation of cutting of rolled metal; calculation of technological efforts by operations; developed equipment designs for the manufacture of the "Brace" part; technical standardization has been carried out. Practical significance: an improved manufacturing process of the "Brace" part was developed, equipment designs were developed for the production of the "Brace" part, which made it possible to reduce the cost of its production.
Розробка оснащення для виготовлення деталі «Кришка»
(ЦНТУ, 2024-06-21) Токій, Дарія Ігорівна; Tokii, Dariia
Метою роботи є розробка оснащення для виготовлення деталі «Кришка». В роботі виконано розрахунок геометричних параметрів заготовки за переходами штампування; розрахунок розкрою металопрокату; розрахунок технологічних зусиль за операціями; розроблено конструкції оснащення для виготовлення деталі «Кришка»; виконано технічне нормування. Практичне значення: розроблено удосконалений технологічний процес виготовлення деталі «Кришка», розроблено конструкції оснащення для виготовлення деталі «Кришка», що дозволило знизити собівартість її виготовлення. The purpose of the work is the development of equipment for the manufacture of the "Cover" part. In the work, the geometric parameters of the workpiece are calculated according to the stamping transitions; calculation of cutting of rolled metal; calculation of technological efforts by operations; developed equipment designs for the manufacture of the "Cover" part; technical standardization has been carried out. Practical significance: an improved manufacturing process of the "Cover" part was developed, equipment designs were developed for the production of the "Cover" part, which made it possible to reduce the cost of its production