DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0775.2019.1.07

КОНТАКТНА ВЗАЄМОДІЯ ЕЛЕМЕНТІВ ПРЕС-ФОРМ ТА ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЇХ ТЕХНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Mykola Tkachuk, Andrey Grabovskiy, Mykola Mykolayovych Tkachuk, Alla Zarubina, Mariia Saverska, Dmitriy Mukhin, Serhii Kutsenko

Анотація


Для аналізу функціональних властивостей прес-форм необхідно визначати напружено-деформований стан їхніх елементів. Це пояснюється тим, що прес–форми є сукупністю багатьох деталей, які перебувають одна із одною у контактній та силовій взаємодії. Для цього розроблена математична модель напружено–деформованого стану елементів прес–форм. Ця модель ураховує дію зусиль запирання прес–форм та дію внутрішнього тиску робочого матеріалу, який перебуває у рідкому стані, на поверхню напівматриць. Крім того, на поверхні деталей, які перебувають у сполученні, діють умови контактної взаємодії. Ця математична модель реалізована у вигляді сукупності параметричних моделей та програмних модулів. Із використанням цих засобів визначені характерні особливості поведінки прес–форм при здійсненні технологічних операцій пресування деталей із пластмас. Визначені особливості деформування основних деталей, які забезпечують міцність, жорсткість, точність роботи та якість деталей, що виготовляються на цих прес–формах. Здійснено аналіз одержаних результатів. Сформовані відповідні рекомендації.


Ключові слова


прес–форма; напружено-деформований стан; контактна взаємодія; міцність; жорсткість; параметрична модель; метод скінченних елементів

Повний текст:

PDF

Посилання


Suberlyak O.V., Bashtannik P. І. Texnologіya pererobki polіmernix ta kompozicіjnix materіalіv: pіdruch. [Technological processing of polymer and composite materials]. L'vіv: Rastr-7, 2007. 375 p.

Tkachuk N.N., Skripchenko N.B., Tkachuk N.A., Grabovskij A.V. Kontaktnoe vzaimodejstvie slozhnoprofil'ny'x detalej mashinostroitel'ny'x konstrukcij s uchetom lokal'noj podatlivosti poverxnostnogo sloya. Monografіya. [Contact interaction of complex-shaped parts of machine-building structures, taking into account the local durability of the surface layer]. Khar'kov: FOP Panov A.N., 2017. 148 p.

Tkachuk M.M., Atroshenko O.O., Martinenko O.V., Tkachuk M.M., Grabovs'kij A.V., Savers'ka M.S. Kontaktna vzaєmodіya elementіv silosіv, yakі z’єdnanі boltovim z’єdnannyam [Contact mutual elements of silos, which are known as boltovim]. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019, no. 3/7(93). P. 34–41.

Tkachuk A.N., Movshovich I.Ya., Tkachuk N.A. Termouprugie kontaktny'e zadachi dlya e'le-mentov shtampov i press-form [Thermoelastic contact problems for elements of dies and molds]. KShP. OMD. Moscow: OOO «Tiso Print», 2009. no. 12. P. 25–32; 2010, no. 1. P. 19–28.

Martinyuk R.M., Prokopishin І. A., Prokopishin І. І. Kontakt pruzhnix tіl za nayavnostі nelіnіjnix vіnklerіvs'kix poverxnevix sharіv [Contact of elastic bodies in the presence of nonlinear Winkler surface layers]. Mat. metodi ta fіz.-mex. polya. 2013. Vol. 56, no. 3. P. 43-56.

Bugrіj O.M. Pro zadachі z odnorіdnimi granichnimi umovami dlya nelіnіjnix rіvnyan' z virodzhennyam [On problems with homogeneous boundary conditions for nonlinear degenerate equations]. Ukr. mat. vіsn. 2008. Vol. 5, no. 4. P. 435–469.

Muzichuk Yu.A., Xapko R.S. Pro metod granichnix іntegral'nix rіvnyan' rozv'yazuvannya krajovix zadach dlya sistem elіptichnix rіvnyan' specіal'nogo vidu u chastkovo neobmezhenix oblastyax [On the method of boundary integral equations for solving boundary value problems for systems of elliptic equations of a special form in partially unbounded domains]. Dopovidi Nacional'noy akademiy nauk Ukraini. 2012, no. 11. P. 20-27.

L'vov G I. Variacionnaya postanovka kontaktnoj zadachi dlya linejno-uprugix i fizicheski nelinejny'x pologix obolochek [Variational formulation of the contact problem for linearly elastic and physically nonlinear shallow shells]. Prikl. matematika i mexanika. 1982. Vol. 46, no. 5. P. 841–846.

Zienkiewicz, O. C., R. L. Taylor, J. Z. Zhu The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals [Text]. 7th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2013. 756 p.

Kirichevskij V.V. Metod konechny'x e'lementov v mexanike e'lastomerov [The finite element method in elastomer mechanics]. Kiev: Nauk. dumka, 2002. 653 p.

Tkachuk M.M. Analіz kontaktnoi vzaєmodіy skladnoprofіl'nix elementіv mashinobudіvnix konstrukcіj z kіnematichno spryazhenimi poverxnyami [Analysis of the contact interaction of complex elements of machine-building constructions with kinematically conjugated surfaces]. Vіsnik Nacіonal'nogo texnіchnogo unіversitetu «Kharkіvs'kij polіtexnіchnij іnstitut». Kharkіv, NTU «KhPІ», 2011, no. 22. P. 123–140.

Skrіpchenko N. B., Tkachuk M.M., Nedіl'ko K. D., Kirichuk D.V., Borisenko S.V., Kasaj O.І. Kontaktna vzaєmodіya skladnoprofіl'nix detalej z uraxuvannyam lokal'noi podatlivostі poverx-nevogo sharu [Contact interaction of complex profile details, taking into account the local compliance of the surface layer]. Vіsnik Nacіonal'nogo texnіchnogo unіversitetu «Kharkіvs'kij polіtexnіchnij іnstitut». Kharkіv, NTU «KhPІ», 2016, no. 39 (1211). P. 93–101.

Tkachuk M.M. Teoretichnі osnovi zabezpechennya visokix texnіchnix xarakteristik mashin vіjs'kovogo ta civіl'nogo priznachennya na osnovі doslіdzhennya mіcnostі sklad-noprofіl'nix detalej [Theoretical basis for providing high technical characteristics of military and civilian vehicles based on the study of the strength of complex profile details]. Vіsnik Nacіonal'nogo texnіchnogo unіversitetu «Kharkіvs'kij polіtexnіchnij іnstitut». Kharkіv, NTU «KhPІ», 2017, no. 12 (1234). P. 86–95.

Tkachuk M.M., Skrіpchenko N., Bondarenko M., Nabokov A. Kontaktna vzaєmodіya skladnoprofіl'nix tіl: modelі, metodi, zakonomіrnostі [Contact interaction of complex-body bodies: models, methods, regularities]. 13–j mіzhnarodnij simpozіum ukraїns'kix іnzhenerіv mexanіkіv u L'vovі: Materіali simpozіumu. L'vіv, KІNPATRІ LTD, 2017. P. 52–54.

Ishhenko O.A., Tkachuk N.N., Krotenko G.A., Tkachuk N.A. Komp'yuternoe modelirovanie kontaktnogo vzaimodejstviya e'lementov shtampovoj osnastki s pri-meneniem parametricheskix modelej [Computer simulation of the contact interaction of elements of die tooling using parametric models]. Resursozbe-rezhennya ta energoefektivnіst' procesіv ta obladnannya obrobki tiskom u mashinobuduvannі і metalurgiy: Ma-terіali VIII mіzhnarodnoy naukovo-texnіchnoy konferenciy. Kharkіv, NTU «KhPІ», 2016. P. 27–30.

Vasidzu K. Variacionny'e metody' v teorii uprugosti i plastichnosti. [Variational methods in the theory of elasticity and plasticity]. Moscow: Mir, 1967. 542 p.

Haslinger J., Kučera R., Sassi T. A domain decomposition algorithm for contact problems: Analysis and implementation. Math. Model. Nat. Phenom. 2009. Vol. 4, no. 1. P. 123–146.

Kravchuk A.S. Variacionny'j metod kontaktny'x zadach. Sostoyanie problemy', napravleniya razvitiya [Variational method of contact problems. State of the problem, directions of development]. PMM. 2009. Vol. 73, no. 3. P.492-502.

Haslinger J., Hlavaček I. Approximation of the Signorini problem with friction by a mixed finite element method. J Math. Anal. Applic. 1982. Vol. 86. P. 99-122.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Суберляк О.В., Баштанник П. І. Технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів: підруч.. Львів: Растр-7, 2007. 375 с.
  2. Ткачук Н.Н., Скрипченко Н.Б., Ткачук Н.А., Грабовский А.В. Контактное взаимодействие сложнопрофильных деталей машиностроительных конструкций с учетом локальной податливости поверхностного слоя. Монографія.  Харьков: ФОП Панов А.Н., 2017.  148 с.
  3. Ткачук М.А., Атрошенко О.О., Мартиненко О.В., Ткачук М.М., Грабовський А.В., Саверська М.С. Контактна взаємодія елементів силосів, які з’єднані болтовим з’єднанням. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019.  No 3/7(93). P. 34–41.
  4. Ткачук А.Н., Мовшович И.Я., Ткачук Н.А. Термоупругие контактные задачи для элементов штампов и пресс-форм. КШП. ОМД.  М.: ООО «Тисо Принт», 2009.  № 12.  С. 25–32; / 2010.  № 1.  С. 19–28.
  5. Мартинюк Р.М., Прокопишин І. А., Прокопишин І. І. Контакт пружних тіл за наявності нелінійних вінклерівських поверхневих шарів. Мат. методи та фіз.-мех. поля. 2013. Т. 56, № 3.  С. 43-56.
  6. Бугрій О.М. Про задачі з однорідними граничними умовами для нелінійних рівнянь з виродженням. Укр. мат. вісн.  2008. Т. 5, № 4.  C. 435–469.
  7. Музичук Ю.А., Хапко Р.С. Про метод граничних інтегральних рівнянь розв'язування крайових задач для систем еліптичних рівнянь спеціального виду у частково необмежених областях. Доповiдi Нацiональної академiї наук України. 2012. № 11. С. 20-27.
  8. Львов Г И. Вариационная постановка контактной задачи для линейно-упругих и физически нелинейных пологих оболочек. Прикл. математика и механика.  1982. Т. 46, № 5.  С. 841–846.
  9. Zienkiewicz O. C., R. L. Taylor, Zhu J. Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals [Text]. – 7th ed. – Oxford: Butterworth-Heinemann.  2013. 756 p.
  10. Киричевский В.В. Метод конечных элементов в механике эластомеров. К.: Наук. думка, 2002. 653 c
  11. Ткачук М.М. Аналіз контактної взаємодії складнопрофільних елементів машинобудівних конструкцій з кінематично спряженими поверхнями. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків, НТУ «ХПІ».  2011.  № 22.  С. 123–140.
  12. Скріпченко Н. Б., Ткачук М. М., Неділько К. Д., Киричук Д.В., Борисенко С.В., Касай О.І. Контактна взаємодія складнопрофільних деталей з урахуванням локальної податливості поверхневого шару. Вісник Націо-нального технічного університету «Харківський політехнічний інститут».  Харків, НТУ «ХПІ». 2016. №39 (1211). С. 93–101.
  13. Ткачук М.М. Теоретичні основи забезпечення високих технічних характеристик машин військового та цивільного призначення на основі дослідження міцності складнопрофільних деталей. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут».  Харків, НТУ «ХПІ».  2017. № 12(1234). С. 86–95.
  14. Ткачук М., Скріпченко Н., Бондаренко М., Набоков А. Контактна взаємодія складнопрофільних тіл: моделі, методи, закономірності.  13–й міжнародний симпозіум українських інженерів механіків у Львові: Матеріали симпозіуму. Львів, КІНПАТРІ ЛТД, 2017.  С. 52–54.
  15. Ищенко О.А., Ткачук Н.Н., Кротенко Г.А., Ткачук Н.А. Компьютерное моделирование контактного взаимодействия элементов штамповой оснастки с применением параметрических моделей.  Ресурсозбереження та енергоефективність процесів та обладнання обробки тиском у машинобудуванні і металургії: Матеріали VIII міжнародної науково-технічної конференції.  Харків, НТУ «ХПІ», 2016.  С. 27–30.
  16. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. Москва: Мир, 1987.  542с.
  17. Haslinger J., Kučera R., Sassi T. A domain decomposition algorithm for contact problems: Analysis and implementation. Math. Model. Nat. Phenom. 2009. T. 4, no. 1.  P. 123–146.
  18. Кравчук А.С. Вариационный метод контактных задач. Состояние проблемы, направления развития. ПММ. 2009. Вып. 73, № 3. С. 492-502.
  19. Haslinger J., Hlavaček I. Approximation of the Signorini problem with friction by a mixed finite element method. J Math. Anal. Applic. 1982. Vol. 86. P. 99-122.




ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».