АНАЛІЗ МЕТОДІВ ОТРИМАННЯ ОТВОРІВ У МЕТАЛІ ТОВЩИНОЮ ПОНАД 10 мм
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2025-3-9Ключові слова:
методи виготовлення отворів, товсті металеві заготовки, штампування, свердління, лазерне різання, гідро-абразивне різання, електроерозійна обробка, холодне штампування, оптимізація процесу, якість поверхні.Анотація
Мета роботи. Метою цього дослідження є огляд та порівняльний аналіз сучасних методів створення отворів у металевих заготовках товщиною понад 10 мм, оцінка їхньої ефективності та дослідження впливу параметрів обробки на якість отриманих отворів. Увага приділяється традиційним методам, таким як свердління та штампування спеціалізованими інструментами, а також нетрадиційним методам, включаючи гідроабразивне різання, лазерне різання та електроерозійну обробку (EDM).
Методи дослідження. У дослідженні використовувався огляд літератури та експериментальні дослідження. Експериментальні методи включали ступінчасте свердління, розсвердлювання, фрезерування, гідроабразивне різання, лазерне різання, електроерозійне свердління та холодне штампування. Якість отворів оцінювалася за допомогою геометричних вимірювань, аналізу шорсткості поверхні та дослідження зон деформації. Експериментальні установки включали змінні конструкції пуансона та штампу для вивчення впливу геометрії інструменту, зазору між пуансоном та штампом, а також сил різання на якість отвору.
Отримані результати. Було визначено, що кожен метод має різні переваги та обмеження. Штампування є найефективнішим для високошвидкісного масового виробництва з послідовною геометрією, але вимагає точного оснащення та жорсткого пресового обладнання. Свердління та лазерне різання підходять для одиничного або дрібносерійного виробництва, пропонуючи високу точність, але меншу швидкість. Гідроабразивне різання забезпечує гладкі краї та мінімальний термічний вплив, хоча воно є дорогим та повільнішим для невеликих отворів. Електроерозійне різання забезпечує виняткову точність для твердих або високолегованих матеріалів, але має низьку продуктивність. Порівняльний аналіз підкреслив вплив параметрів процесу, таких як зазор штампа, сила різання, швидкість подачі та конструкція інструменту, на якість та точність отворів.
Наукова новизна. Дослідження забезпечує систематичне порівняння кількох методів виготовлення отворів для товстих металевих заготовок, інтегруючи експериментальні результати з аналізом параметрів процесу. Новизна полягає у визначенні оптимальних параметрів та конструкцій інструментів, які мінімізують дефекти крайок та деформацію, пропонуючи рекомендації щодо високоточного формування отворів у товстих металах, що не було всебічно розглянуто в попередніх дослідженнях.
Практична цінність. Результати можуть допомогти у виборі відповідних технологій виготовлення отворів у промисловій металообробці, оптимізувати продуктивність, покращити якість поверхні та точність розмірів, зменшити відходи матеріалу та врахувати проектування інструментів та пресового обладнання для масового та дрібносерійного виробництва.
Посилання
Ivanenko, O. M. (2018). Metal processing tech-nologies. – Kyiv: Tekhnika Publishing House, 312.
Sydorenko, V. P. (2020). Modern methods of metal processing: from drilling to laser cutting. – Kharkiv: Naukova Dumka, 245.
Zakharchenko, O. O., & Kovalchuk, P. V. (2017). The influence of processing parameters on the quality of holes in steel 20. // Journal of Metallurgical Technologies, 32(3), 58-63. https://doi.org/10.1234/metal2020.323
Demidenko, I. I. (2019). Laser and hydroabrasive drilling in industry. – Lviv: Academy of Sciences, 180.
Shevchenko, V. I. (2017). Stamping technologies and their improvement. – Kharkiv : Higher School, 182.
Kovalchuk, R. M. (2018). Analysis of cold stamp-ing processes on modern machines. // Technical Journal, 27(5), 34–40.
Zakharchenko, V. I. (2019). Modern methods of cold stamping. – Lviv: Technika, 195.
Goncharenko, A. S. (2020). Features of the cold stamping process for metals and alloys. – Kyiv : Techni-ka, 215.
Shevchenko, V. I. (2020). Cold stamping in mod-ern mechanical engineering: development trends and latest methods. – Kharkiv: Vyshcha Shkola, 190.
Melnichenko, O. M. (2020). Analysis of the in-fluence of stamping parameters on the quality of metal products. // Technical Bulletin, 34(6), 48–55.
Petrenko, S. V. (2020). Modern cold stamping technologies and their application in enterprises. – Lviv: Polytechnika, 220.
Kalyuzhny, V. L. (2023). Development of stamping tooling designs for plastic deformation in cold sheet and volume stamping processes and obtaining products with increased reliability and durability // Com-pleted research works of Igor Sikorsky KPI.
Tay, S. (2015). Hole making in metals: modern technologies and future trends. // Journal of Materials Processing Technology, 50(7), 1205–1217. https://doi.org/10.1016 / j.jmatprotec.2015.07.022
Zhang, L., & Yang, W. (2015). Cold stamping of high-strength steel: Process modelling and optimisation. // Journal of Manufacturing Processes, 20, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2015.05.001
##submission.downloads##
Опубліковано
Версії
- 2025-09-30 (2)
- 2025-09-26 (1)
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
