У збірнику "Обробка матеріалів тиском" розміщено статті різних напрямків процесів і машин обробки матеріалів тиском, підготовлені професорсько-викладацьким складом, науковими співробітниками, аспірантами, здобувачами, фахівцями. Збірник призначений для наукових й інженерних працівників, аспірантів і студентів. Статті прорецензовані членами редакційної колегії. Матеріали номера друкуються мовою оригіналу.
Донбаська державна машинобудівна академія (ДДМА), м. Краматорськ
Іграмотдін Сєражутдинович Алієв – видатний науковець, педагог і наставник
Розглянуто життєвий шлях та становлення як наукового діяча видатного вченого в галузі обробки матеріалів тиском Іграмотдіна Сєражутдиновича Алієва.
Авторське право (c) 2025 Обробка матеріалів тиском
Вплив параметрів процесу холодного комбінованого видавлювання на деформовність заготовок
Алієв І. С., Сивак Р. І., Абхарі П. Б. Вплив параметрів процесу холодного комбінованого видавлювання на деформовність заготовок Практичною реалізацією вимог до сучасного машинобудівного виробництва умовах високої конкуренції є застосування ресурсозберігаючих процесів. Одними із таких процесів є інноваційні методи холодного об'ємного штампування, що сприяють випуску високоякісної продукції з мінімальними затратами. Зокрема способи ком-бінованого видавлювання поетапним деформуванням дозволяють отримувати деталі складної конфігурації з покращеними механічними властивостями деформованого металу, високою точністю, необхідною технологіч-ною спадковістю та підвищеними значеннями граничних розмірів. Водночас такі процеси дозволяють значно знизити силу деформування і, як наслідок, збільшити стійкість інструменту. При цьому дорогі марки сталей можна замінити на більш дешеві без погіршення службових властивостей виробів за рахунок формування сприятливої для роботи виробів макроструктури, необхідного рівня деформаційного зміцнення та пошкодженності деформованого металу. Але поетапне деформування є причиною виникнення течії металу, що характеризується немонотонною пластичною деформацією, а це значно ускладнює теоретичний розв’язок такого типу задач обробки металів тиском з точки зору розрахунку компонент тензора напружень і пошкоджень. В результаті виникає необхідність у отримані інформації про кінематику пластичної течії металу, механічні властивості та структури функцій матеріалу, які необхідні для розрахунків напружено-деформованого стану та величини використаного ресурсу пластичності при немонотонному деформуванні в умовах об’ємного напруженого стану. На основі теоретичних та експериментальних досліджень в статті пропонується для виготовлення деталей застосовувати способи холодного комбінованого видавлювання і прослідкувати вплив параметрів деформування на деформовність заготовки. Це дозволить значно збільшити граничні розміри та покращити показники технологічної спадковості виробу. Для оцінки пластичності металу в статті пропонується комплекс обчислень, який враховує особливості протікання процесу об’ємного штампування деталей, при якому метал перебуває в умовах немонотонної пластичної деформації.
Дослідження виготовлення порожнистих деталей з фланцем в процесі комбінованого видавлювання
Косарєв В. С., Чучин О. В. Дослідження виготовлення порожнистих деталей з фланцем в процесі комбінованого видавлювання Проведені теоретичні дослідження процесу закритого комбінованого зворотне–радіального видавлювання деталі «Стакан з фланцем» з алюмінієвого сплаву А2017 в програмі DEFORM 2D/3D Запропонований метод дозволив повністю усунути дефект затиску та недозаповнення матеріалом заготовки нижнього кута порожнини в фланцевій зоні, завдяки використанню додаткової кінематики одночасно верхньої та нижньої напівматриць на противагу базовому варіанту, в якому для деформації заготовки використовувався тільки активний верхній пуансон. Усунення цих дефектів стало можливим завдяки використанню додаткової кінематики одночасно верхньої та нижньої напівматриць. Досліджувалось викривлення ділильної сітки, розподіл інтенсивності деформацій εі та розподіл інтенсивності напружень σі в перетині заготовки, яка деформується. Дослідження графіку залежності сили видавлювання від ходу верхнього пуансону в 73 мм показало, що максимальне значення сили в 160 кН можна побачити на етапі формування фланцю та повного заповнення матеріалом заготовки порожнини в нижній напівматриці. Після формування фланцю без дефектів та повного заповнення матеріалом заготовки порожнини в нижній напівматриці змінюється рух напівматриць. Далі до кінця процесу на етапі зворотного видавлювання сила деформації постійно зростає (до 150 кН). Результати теоретичних досліджень можуть бути використані в практичній діяльності на виробництві для підвищення якості та ефективності виготовлення деталей «Стакан з фланцем».
Авторське право (c) 2026 Обробка матеріалів тиском
Вплив температури штампування при видавлюванні порожнистих виробів з високовуглецевої сталі
Тітаренко А. Є., Горностай В. М., Святський Ю. Г., Ліподат В. Є. Вплив температури штампування при видавлюванні порожнистих виробів з високовуглецевої сталі В машинобудівному виробництві порожнистих виробів, використовують гаряче та неповне гаряче деформування. Основними технологіями виготовлення порожнистих виробів є видавлювання (екструзія), кування, штампування та спеціалізовані способи обробки металів тиском (ОМТ). До переваг процесів ОМТ, у порівнянні з процесами лиття, відносяться: мінімальні витрати матеріалів, висока якість матеріалу і поверхонь заготовки (процеси штампування і прокатка на прокатних станах), точність форми і розмірів, висока продуктивність, можливість механізації і автоматизації виробничих процесів. ОМТ на сучасному етапі розвитку технології машинобудування є одним з головних способів виготовлення деталей. Зокрема, при виготовленні в сучасних умовах порожнистих виробів гостро постає потреба у визначенні параметрів штампового оснащення, його характеристик, технологічних переходів, температурних режимів обробки напівфабрикатів та їх взаємний плив на готовий виріб. Вказані питання розглядалися і продовжують розглядатися різними авторами, тому тема дослідження є актуальною. В запропонованій роботі виконано моделювання методом скінченних елементів процесу видавлювання порожнистих виробів із високовуглецевої сталі (AISI-1060) при гарячій та неповній гарячій деформації. Також виконано порівняння процесів зворотного видавлювання з осаджуванням в умовах гарячої та неповної гарячої деформації при відповідній постановці задачі для моделювання процесу зворотного видавлювання з осаджуванням при гарячій та неповній гарячій деформації. Аналіз результатів моделювання видавлювання дозволяє визначити характеристики отриманого виробу, зменшити час розробки технологічного процесу. Температура нагріву заготовки для моделювання видавлювання при гарячій деформації дорівнювала 1000 ºС, а для моделювання видавлювання при неповній гарячій деформації температура дорівнювала 700 ̊С. Зазначені температури визначені за допомогою діаграми стану, при температурі вище 760 ºС відбувається повна рекристалізація металу, це характерно гарячим процесам деформування, при температурі деформування нижче 760 ºС відбувається неповна рекристалізація, що характеризує процес неповного гарячого деформування. Результатами моделювання є залежності зусилля видавлювання від переміщення пуансона, величини нормальних напружень, за допомогою яких, встановлено питомі зусилля на контактуючих поверхнях між заготовкою та деформуючим інструментом, визначено розподіл температури в кінці процесу зворотного видавлювання порожнистого напівфабрикату та розглянуто розподіл напруженого та деформованого стану. Визначено потрібне пресове обладнання для отримання напівфабрикату та його кінцеву форму та розміри.
Дослідження напружено-деформованого стану при листовому штампуванні U-подібної деталі зі змінним радіусом згинання
Данилець Ю. Ю., Ткачов В. Ю., Чухліб В. Л., Тимофєєв В. Д., Ходирєв Г. П. Дослідження напружено-деформованого стану при листовому штампуванні U-подібної деталі зі змінним радіусом згинання В статі розглянуто методики з виконання операції листового штампування згинання для виготовлення різноманітних деталей для різних галузей промисловості і особливо в сучасному світі. При дослідженні матеріалу основну увагу приділено різновидам операції гнуття та їх застосування для отриманням U-подібної деталі. При цьому увагу приділено основним параметрам формозміни при згинанні, а саме радіусу згинання листового матеріалу. Внаслідок цього для дослідження було обрано комп’ютерне моделювання операції згинання зі змінним радіусом на нижньому штампі. Основним результатом роботи є визначення впливу радіуса згинання на зміну інтенсивності напружень, опору деформації, пластичної деформації, швидкості деформації та силового навантаження процесу згинання при отриманні U-подібної деталі при листовому штампуванні. Виявлено, що збільшення радіуса згинання призводить до наступних результатів: зменшення показників інтенсивності напружень та опору деформації має приблизно однакову величину і складає біля 7%, а значення пластичної деформації знижуються на 24%, але саме суттєво при цьому є зниження силового навантаження на 21 %. Результати моделювання процесу листового штампування при згинанні показали бездефектність виготовлення деталі за вибраними параметрами і перевагу обрання варіанту нижнього штампу з радіусом 5 мм, що підтверджено зниженням показань сили, що потрібна для штампування, а також напружень та пластичної деформації.
Вплив складного перерізу заготовки та зміцнення металу на напружено-деформований стан при згині
Тітов В. А., Сохан Д. В., Балушок К. Б. Вплив складного перерізу заготовки та зміцнення металу на напружено-деформований стан при згині Стаття присвячена теоретичному аналізу процесу гнуття полоси складної форми з металів, що зміцнюються. Основною метою дослідження є визначення величини радіусу нейтральної поверхні у перерізах складної форми. Застосовані припущення про пластичність матеріалу, а також про плоский деформований стан та об’ємний напружений стан, дозволили розглянути процес гнуття в поперечному перерізі заготовки. З урахуванням цих особливостей були запропоновані основні рівняння для визначення нейтральної поверхні. Отримані результати дозволяють описати процеси гнуття, що спрощує аналіз та розрахунок виникнення дефектів при проектуванні процесів виготовлення деталей. Розглянута структурна науково-прикладна задача ідеально-пластичного згину на ребро в холодному стані з алюмінієвих сплавів системи Al-Mg плоскої штаби на прикладі типової деталі газо-турбінного двигуна лопатка реверса з поперечним аеродинамічним перерізом заготовки типу «крило». Запропонована структура комплексного процесу формоутворення лопатки з штаби з складним перерізом. На основі аналітичного огляду наукових публікацій та поставленої науково-технічної задачі обґрунтована необхідність врахування впливу зміцнення металу та складного перерізу заготовки на положення нейтрального шару для забезпечення точності визначення напружено-деформованого стану в осередку деформації. На основі отриманих гіпотез та припущень отримано рівняння, яке враховує ступеневий коефіцієнт зміцнення, а також параметри поперечного перерізу заготовки.
Визначення збурюючого навантаження, необхідного для ущільнення металевого порошку
Савєлов Д. В., Кулинич С. А. Визначення збурюючого навантаження, необхідного для ущільнення металевого порошку На підставі аналізу науково-технічної літератури встановлено, що на сьогоднішній день для виробництва виробів з металевих порошків застосовують технологію вібраційного ущільнення металевих порошків, яка не враховує специфічні особливості та властивості порошкової суміші та не дозволяє отримувати з неї якісні та надійні порошкові вироби. Виходячи з аналізу поведінки матеріалів та існуючих реологічних моделей ущільнюваних середовищ визначено, що для опису дисперсної суміші з металевого порошку, яка піддається вібрації, запропонована узагальнена реологічна модель, яка одночасно враховує пружні властивості та внутрішнє тертя між металевими частинками, яке пов’язує дотичні напруження (в’язкість) та зміну швидкості порошкового середовища. Встановлено, що у існуючих дослідженнях ця реологічна модель не застосовувалась для опису поведінки металевих порошків, як суцільного середовища, а їх коливання під дією вібраційного навантаження, не описувались хвильовим рівнянням коливань. Для запропонованої реологічної моделі ущільнювального порошкового середовища, яка враховує його пружні, в’язкі та пластичні властивості, складено хвильове рівняння коливань, для теоретичного аналізу якого застосований метод розв’язання у комплексних функціях. У результаті проведених теоретичних досліджень визначено фазову швидкість поширення збудження у порошковому середовищі, знайдено розв’язання хвильового рівняння коливань та виведено нові аналітичні вирази для визначення амплітудного напруження, яке виникає на поверхні та в основі ущільнюваного шару металевого порошку залежно від координати. На підставі умови, яка описує ущільнюваність, отримано аналітичний вираз для визначення амплітуди збудження поверхні металевого порошку, яка необхідна для досягнення його повного ущільнення. За визначеним значенням амплітуди збудження визначається амплітудне значення збуджуючої сили вібраторів для оснащення ними вібраційного робочого органу.
Експериментально-розрахунковий метод визначення функцій пористості при пластичному деформуванні порошкових заготовок на основі заліза
Сивак Р. І., Поліщук Л. К., Бочковой Д. О. Експериментально-розрахунковий метод визначення функцій пористості при пластичному деформуванні порошкових заготовок на основі заліза Потреба промисловості в отриманні виробів з необхідними експлуатаційними характеристиками привела до появи і розвитку нових технологічних процесів обробки тиском попередньо спечених пористих матеріалів. При дослідженні процесів пластичної деформації пористих тіл велике значення надається визначенню функцій пористості. В статті представлена методика описання механічних характеристик пористих тіл єдиними функціями. Дана методика базується на основних положеннях механіки пластичної деформації пористих тіл і дозволяє отримувати достовірні функції пористості для даного матеріалу, шляхом уточнення теоретичних функцій експериментальними дослідженнями. При цьому експериментальні дані отримували в дослідах на осесиметричну осадку циліндричних зразків без тертя на торцях. Ґрунтуючись на проведених теоретичних дослідженнях отримано функції пористості для матеріалів на основі заліза. Для досліджень застосовували зразки на основі заліза п’яти різних початкових пористостей. В результаті обробки експериментальних даних отримані остаточні вирази для функцій пористості матеріалу заготовки на основі залізного порошку. Також в статті представлена методика розрахунку накопиченої деформації матеріалу основи. Побудовано криві течії для порошкових матеріалів на основі заліза.
Порівняльний аналіз аналітичних та чисельних методів прогнозування дефектів при валковому формуванні швелерів
Бабай Ю. В., Губський С. О., Явтушенко А. В., Кошкаров Ю. Ю., Натаров М. В. Порівняльний аналіз аналітичних та чисельних методів прогнозування дефектів при валковому формуванні швелерів Метою даної роботи є підвищення точності прогнозування та попередження дефектів форми (втрати стійкості кромки) при виробництві гнутих профілів відкритого типу шляхом удосконалення методики аналізу напружено-деформованого стану. На підставі порівняльного дослідження аналітичних та чисельних методів моделювання обґрунтована необхідність врахування реальних фізичних факторів процесу, таких як контактне тертя та енергія надлишкових деформацій. Встановлено, що геометричні методи розрахунку схильні занижувати рівень реальних напружень, прогнозуючи деформування в пружній зоні, тоді як скінченно-елементний аналіз виявляє критичні зони пластичності. Теоретичні дослідження виконувалися для процесу формування швелера зі сталі 10 із використанням CAЕ-систем. Розроблено скінченно-елементні моделі поведінки металу в клітях, які дозволили дослідити динаміку накопичення поздовжніх деформацій на кромці профілю. На основі аналізу отриманих моделей визначено вплив геометричних параметрів формувального стана на якість продукції. Доведено доцільність збільшення міжклітьової відстані як ефективного методу боротьби з хвилеутворенням. Порівняльний аналіз результатів моделювання для різних кінематичних схем показав, що раціоналізація бази деформування з 1000 мм до 1400 мм забезпечує зниження пікових значень поздовжньої деформації з 3,5 % до 1,2 %, що гарантує стабільність технологічного процесу та відсутність браку.
Аналітичний опис процесу гарячого прокатування методом пластичної течії
Тітов В. А., Лавріненков А. Д., Власюк І. А. Аналітичний опис процесу гарячого прокатування методом пластичної течії Аналітичним та чисельним методами досліджено напружено-деформований стан металу в осередку деформації при гарячому прокатуванні. Актуальність роботи зумовлена необхідністю підвищення точності інженерних розрахунків параметрів прокатування багатошарових і товстих заготовок, для яких класичні одновимірні моделі не відображають реальної неоднорідності пластичної течії металу по товщині. Метою дослідження є розробка аналітичного методу оцінювання середніх і нормальних напружень в осередку деформації на основі теорії пластичної течії з використанням наперед заданого кінематично допустимого поля швидкостей. У роботі виконано аналітичний огляд сучасних підходів до моделювання процесу прокатування, зокрема методу балансу сил та методу верхньої оцінки. Запропоновано плоску модель течії металу з нелінійним розподілом компонент швидкостей переміщень у зоні контакту з валками. На основі рівняння нерозривності отримано швидкості деформацій та визначено інтенсивність швидкостей деформацій у всьому об’ємі осередку. Положення нейтрального перерізу встановлено з умови балансу зовнішніх сил, що діють на штабу. Для ідеально пластичного матеріалу визначено коефіцієнт жорсткості, середні та нормальні напруження шляхом інтегрування рівнянь пластичної течії з урахуванням граничних умов на вході в осередок деформації. Для перевірки достовірності аналітичних результатів виконано чисельне моделювання процесу прокатування методом скінченних елементів у середовищі Abaqus CAE. Отримано розподіли середніх напружень та порівняно їх із аналітичними залежностями в площині симетрії штаби. Встановлено кількісне співпадіння напружень на вході та виході з осередку деформації та якісну відповідність характеру їх розподілу по довжині осередку. Отримані результати можуть бути використані для інженерного аналізу процесів гарячого прокатування багатошарових зразків та зразків в оболонках, а перспективи подальших досліджень пов’язані з урахуванням впливу контактного тертя на кінематичне поле, температурної неоднорідності, реальних законів зміцнення матеріалу та розширенням методу на задачі багатошарового прокатування.
Перспективні способи точного об’ємного штампування видавлюванням складнопрофільованих деталей
Левченко В. М., Алієва Л. І., Абхарі П. Б., Малій О. Г. Перспективні способи точного об’ємного штампування видавлюванням складнопрофільованих деталей. Ефективним шляхом підвищення конкурентоспроможності продукції машинобудування є освоєння ресурсозберігаючих технологій точного об’ємного штампування видавлюванням. Способи видавлювання відрізняються можливістю активного керування режимами обробки металів і дозволяють отримувати прецизійні заготовки із розмірами і якістю, які наближаються до параметрів готових деталей. Зараз спостерігається тенденція до розширення можливостей процесів видавлювання за рахунок додавання до традиційних способів поздовжнього видавлювання нових способів поперечного (радіального та бокового) видавлювання, які спрямовані на виготовлення більш складних деталей недоступних раніше форм. Подальший розвиток цих технологій пов’язано з розробкою способів комбінування схем поздовжнього та поперечного видавлювання, що дозволяє оптимізувати режими виготовлення складнопрофільованих порожнистих та стрижневих деталей за одну операцію. Систематизовано різновиди технологічних схем поперечного (радіального) та комбінованого поперечно-поздовжнього видавлювання. Виділено групи суміщеного, послідовного та поетапного комбінованого видавлювання, в яких об’єднано схеми, що здійснюються послідовно за шляхом і за часом виконання. Експериментально та за допомогою методу скінченних елементів досліджено особливості формоутворення та розвитку деформованого стану порожнистих та суцільних деталей з фланцями та потовщеннями при радіальному та комбінованому видавлюванні. Дана оцінка можливостям і обмеженням нових технологічних прийомів управління течією металу та якістю деформованої заготовки. Розглянуто умови виникнення характерних дефектів деталей, а також способи усунення появи дефектів і відхилень форми деталей.
Особливості процесу ізотермічного штампування моноколеса з аксіальними тонкостінними елементами з алюмінієвого сплаву АМг6
Тітов А. В., Балушок К. Б., Тітов В. А., Буртан М. А., Холявік О. В. Особливості процесу ізотермічного штампування моноколеса з аксіальними тонкостінними елементами з алюмінієвого сплаву АМг6 Розглянуті особливості технічної підготовки процесу ізотермічного штампування моноколеса. Технологічний процес виготовлення цільноштампувальних робочих коліс (моноколіс) газотурбінного двигуна високошвидкісним фрезеруванням має високу трудомісткість та низький коефіцієнт використання металу. Найбільш перспективним технологічним процесом виготовлення таких деталей є ізотермічне штампування, яке дозволяє отримати сприятливе формування текстури матеріалу в тілі диска та лопатки. Наведено оцінку особливостей переміщення металу при ізотермічному штампуванні моноколеса з аксіальним розташуванням лопаток за допомогою програмного комплексу Deform-3D. Встановлено енергосилові параметри та напружено-деформований стан на різних етапах формоутворення моноколеса зі сплаву АМг6. Розроблено типовий штамп та установку для ізотермічного штампування. Проведені експериментальні роботи по ізотермічному штампуванню моноколеса з аксіальним розташуванням лопаток зі сплаву АМг6 та визначені механічні властивості викову після ізотермічного штампування. Проведені статичні випробування для оцінки механічних властивостей матеріалу викову моноколеса із аксіальними тонкостінними елементами після ізотермічного штампування. Результати вимірювань твердості показали незначне зменшення мікротвердості від 115 до 104 HV при віддалені від осі відштампованого моноколеса із аксіальними тонкостінними елементами.
Зусилля, напруження та деформації при трьох варіантах холодного видавлювання напівфабрикатів для витягування з потоншенням
Калюжний О. В., Калюжний В. Л., Солянов Д. О. Зусилля, напруження та деформації при трьох варіантах холодного видавлювання напівфабрикатів для витягування з потоншенням В статті за допомогою скінченно-елементної програми DEFORM і пружно-пластичної моделі металу проведено дослідження трьох варіантів холодного видавлювання із сталі AISI-1015 вісесиметричних порожнистих напівфабрикатів для подальшого витягування з потоншенням. Використано варіанти широко розповсюдженого традиційного зворотного видавлювання, прямого видавлювання з роздачою та зворотного видавлювання з роздачою в рухомій матриці. Встановлено залежності зусиль видавлювання, виймання пуансонів із напівфабрикатів та виштовхування напівфабрикатів із матриць від переміщення деформуючого інструмента. Раціональним варіантом для отримання напівфабрикатів для витягування є зворотне видавлювання з роздачою в рухомій матриці, яке забезпечує менше зусилля деформування в порівнянні зі зворотним видавлюванням та більш високу продуктивність виготовлення в порівнянні з прямим видавлюванням з роздачою. Для варіанту традиційного зворотного видавлювання та зворотного видавлювання в рухомій матриці проведено порівняння результатів моделювання по розподілах питомих зусиль на деформуючому інструменті, по розподілах температури в об’ємах напівфабрикатів і компонент напружень у донних частинах напівфабрикатів в кінці видавлювання та по розподілах компонент деформацій у стінках і донних частинах. Пропрацювання структури металу холодною пластичною деформацією по ширині стінок і у донних частинах напівфабрикатів оцінено по розподілу і величині інтенсивності деформацій. Видавлювання в рухомій матриці забезпечує більш інтенсивне пропрацювання по ширині стінки та у донній частині напівфабрикату. Виявлено форму і розміри напівфабрикатів. По даних моделювання спроектовано і виготовлено штамп для зворотного видавлювання та проведено експерименти на гідравлічному пресі. Результати експериментів по зусиллю видавлювання показали хорошу узгодженість з розрахунковими даними.
Дослідження розподілу напружень у зоні передруйнування при реалізації безвідходних процесів розділення сортового прокату на мірні заготовки
Карнаух С. Г., Марков О. Є. Дослідження розподілу напружень у зоні передруйнування при реалізації безвідходних процесів розділення сортового прокату на мірні заготовки Метою роботи є дослідження процесу розділення сортового і трубного прокату з використанням відомих моделей розподілу напружень у зоні передруйнування та теоретичного моделювання процесу розділення з використанням методу скінченних елементів. На підставі аналізу відомих моделей виявлена модель, яка описує розподіл напружень в зоні передруйнування за допомогою двопараметричної нелінійної функції, що складається з двох частин: статечної, яка описує зміцнення матриці матеріалу, і експоненціальної, яка описує особливості накопичення пошкоджень у матеріалі з урахуванням виду напруженого стану та напрацювання. Застосування даної моделі дозволило отримати коректні результати напружень у зоні передруйнування для матеріалів у пластичному (Сталь 20), пружно-пластичному (Сталь 45, Сталь 40Х) та крихкому (Сталь 60С2) станах, які підтверджуються результатами моделювання процесів розділення за схемою триточкової холодної ломки згином з використанням програмного комплексу Deform. Розбіжність величин напружень у зоні передруйнування, розрахованими за відомою моделлю і з використанням програмного комплексу Deform становить . Значна розбіжність результатів пояснюється тим, що критерій Бріджмена малопридатний для зразків з гострими надрізами, що відповідає ефективному концентратору напружень при реалізації триточкової холодної ломки згином. При цьому максимальні значення похибок основних параметрів напружень при трьохосному, двохосному та одноосному напружених станах можуть складати до (60...70)%. Отримані результати можуть бути використані для автоматизації проектування процесів розділення сортового і трубного прокату на підставі накопичення даних та створення інформаційних банків із розрахунковими і методичними рекомендаціями, схемами деформування.
Штамповка рідкого металу як спосіб виготовлення точних деталей
Лютий Р. В., Федоров М. М., Дьяченко Ю. Г., Кочешков А. С. Штамповка рідкого металу як спосіб виготовлення точних деталей Сучасними технологічними процесами виготовлення металевих деталей різного призначення є пластична деформація заготовок в гарячому або холодному стані, лиття металів та сплавів, порошкова металургія тощо. Зазначені методи мають власні переваги, недоліки, а також обмеження за родом сплаву та технологічними умовами виробництва. Пластична деформація металів дозволяє змінювати форму та розміри деталей без руйнування, покращувати механічні властивості (стійкість, міцність), зменшувати шорсткість поверхні та збільшувати довговічність виробів, що робить цей технологічний процес незамінним у машинобудуванні та металообробці. Проте, суттєвим недоліком обробки металів тиском є низькі показники виходу придатного, що зумовлено необхідністю призначення підвищених припусків на механічну обробку й відповідно подальшого видалення великої кількості металу на металорізальних верстатах. Так, наприклад, коефіцієнт використання кольорового металу в штамповому виробництві становить 30 % і навіть менше. Штампування деталей з рідкого металу, будучи прогресивним технологічним процесом їх виготовлення, у ряді випадків успішно вирішує проблему підвищення якості виробів, дозволяє позбутися низки недоліків, які притаманні іншим методам виготовлення деталей складної конфігурації. У порівнянні з литтям під тиском перевагою штампування з рідкого металу є те, що зазначений метод дозволяє отримувати деталі складного профілю майже без пір та раковин. Цей прогресивний технологічний процес поєднує в собі переваги як ливарного виробництва (використання рідкого металу та заповнення ним необхідної форми), так і штампувального (застосування високого тиску та спеціального штампового обладнання). Штампування з рідкого металу дозволяє отримувати щільні металеві вироби складної конфігурації зі зменшеними припусками на механічну обробку, з виходом придатного металу до 95%, з високими фізико-механічними та експлуатаційними властивостями. Точність заготовок відповідає 11-12 квалітетам, а шорсткість поверхні Ra становить 2,5…5 мкм. У деяких випадках отримані штампуванням з рідкого металу деталі використовують у машинах та пристроях без подальшої обробки. Зазначена технологія потенційно може поєднувати в собі переваги ливарного та штампового виробництв, уникаючи деяких недоліків. Виконана робота характеризується теоретичною спрямованістю. Основною метою є дослідження умов кристалізації металів та сплавів під дією високих та надвисоких зусиль тиску та особливостей формування зернової структури і механічних властивостей. Одержані результати: встановлення особливостей структуроутворення штамповано-литих деталей, а також визначення впливу тиску на параметри кристалізації металів і сплавів; визначення оптимальних розмірних та масових груп деталей для їх виготовлення методом штампування рідкого металу, а також встановлення найбільш придатних ливарних сплавів для промислового виробництва штамповано-литих деталей.
Швидкодіючі моделі штучного інтелекту для реального часу в цифрових двійниках процесів обробки металів тиском
Ковалевський С. В. Швидкодіючі моделі штучного інтелекту для реального часу в цифрових двійниках процесів обробки металів тиском У статті представлено комплексну методику створення цифрового двійника технологічних процесів обробки металів тиском, який поєднує класичне моделювання методом скінченних елементів і високошвидкісні моделі штучного інтелекту. Метою дослідження було забезпечити інференс із затримкою не більше ніж сто мілісекунд, прискорити повний цикл симуляцій утричі з натяком, але в реальності в понад п’ятдесят разів порівняно з традиційними FEM‑розрахунками, а також досягти прогнозної достовірності вище дев’яноста відсотків. Для цього було сформовано навчальний набір із понад дванадцяти тисяч скінченно‑елементних випадків з широкою варіацією геометричних, матеріальних та технологічних параметрів. На основі цих даних розроблено гібридну нейромережну архітектуру, яка чергує тривимірні згорткові шари й рекурентні LSTM‑блоки, що дозволило відтворювати складні поля напружень і переміщень за допомогою воксельних тензорів. Адаптивне керування реалізоване через агент навчання з підкріпленням, здатний у процесі роботи динамічно коригувати параметри преса з урахуванням багатокомпонентної винагороди, що враховує якість поверхні, енерговитрати та продуктивність. Валідація системи на незалежних наборах даних показала високу стабільність: середня абсолютна помилка прогнозу не перевищує двох відсотків, а максимальна похибка залишається нижче восьми сотих частки одиниці. Крім того, модель витримує введення випадкового шуму до п’ятнадцяти відсотків без значної втрати точності. Енергозбереження в процесі штампування склало понад десять відсотків, а якість оброблених деталей підвищилася на п’ятнадцять відсотків порівняно з класичними режимами. Розроблена платформа відзначається масштабованістю завдяки модульній архітектурі й чітким інтерфейсам до MES та ERP, а також забезпечує прозорість роботи ШІ-модулів через візуалізацію ключових атрибутів вхідних даних. Реалізація технік переносу знань для вбудованих контролерів та оптимізація обчислювальних ресурсів залишаються пріоритетними напрямами подальших досліджень.
Інтеграція магнітно-резонансної обробки (МРО) у процеси виготовлення відповідальних деталей машин
Ковалевський С. В., Семічаснова Н. С. Інтеграція магнітно-резонансної обробки (МРО) у процеси виготовлення відповідальних деталей машин У статті запропоновано комплексний підхід до інтеграції магнітно-резонансної обробки (МРО) у процеси гарячого та холодного штампування відповідальних деталей машин. Розроблено дванадцять аналітичних моделей, кожна з яких описує окремий етап взаємодії змінного магнітного поля з матеріалом та оснасткою: від ініціації центрів кристалізації й модифікації доменної структури до релаксації залишкових напружень, зниження густини дислокацій і мінімізації ймовірності мікроруйнувань. Показано, що безконтактне фізичне впливання МРО забезпечує локальне кероване формування дислокаційних скупчень, усунення тензорної анізотропії твердості та вирівнювання фазових неоднорідностей без необхідності додаткового термічного відпалу. Експериментальні та аналітичні результати свідчать про суттєве підвищення стабільності технологічних параметрів різання: зменшення динамічних навантажень на ріжучий інструмент, підвищення повторюваності розмірно‑геометричних характеристик готових виробів і продовження ресурсу оснастки за рахунок уповільнення накопичення втомних пошкоджень між циклами роботи. Завдяки дії МРО до або після штампування досягається оптимальний баланс між наклепом і його релаксацією, що дозволяє підвищити пластичність матеріалу без традиційного термічного відпалу та знизити витрати на енергію. Наукова новизна полягає у поєднанні аналітичних моделей із концепцією кіберфізичних виробничих систем Індустрії 4.0. Показано, що МРО може стати ключовим елементом адаптивного виробництва: використання сенсорних даних дозволяє здійснювати кероване мікромодифікування властивостей матеріалу в реальному часі, а цифрові моделі забезпечують прогнозування їхнього розвитку під технологічними навантаженнями. Це відкриває можливості для побудови саморегульованих технологічних ланцюгів із зворотним зв’язком, що поєднують пластичну деформацію, структурне моделювання та цифрове управління. Практична значущість роботи підтверджена можливістю значного зниження загальних виробничих витрат та енергоспоживання за рахунок скорочення термічних циклів, а також підвищення екологічної безпеки процесу. Запропонований підхід створює міцну основу для подальшої розробки інтелектуальних виробничих систем і перспективних технологій формування робочих поверхонь у машинобудуванні.
Комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях для будівельних конструкцій
Кухар В. В., Курпе О. Г., Бутенко Е. О., Циміданов Д. В., Малій Х. В. Комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях для будівельних конструкцій У статті представлено комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях, виготовлених з рулонної оцинкованої сталі марки DX51D+Z140, яка широко використовується у будівництві як армувальний або конструктивний елемент. Досліджено повний технологічний цикл виробництва — від кислотного травлення гарячекатаної смуги та її холодної прокатки, через гаряче цинкування у захисній атмосфері, до фінального етапу профілювання на багатовалкових станах. У кожному з етапів проаналізовано потенційні чинники виникнення дефектів, що можуть призвести до зниження антикорозійної стійкості покриття. Встановлено, що основними технологічними порушеннями є: залишки оксидів заліза на поверхні після неповного травлення, відсутність або неякісна пасивація зовнішньої поверхні профілю після цинкування, а також потрапляння хлоридів — як внутрішнього походження (технічна вода), так і зовнішнього (атмосферні впливи). Проведено експериментальні вимірювання товщини цинкового шару на штабових заготовках і готових профілях із подальшою статистичною обробкою даних за критеріями Кохрена та Фішера. Хімічний аналіз забруднень підтвердив наявність хлоридів на зовнішній поверхні профілів, Cr(VI) лише під покриттям (свідчення неповної пасивації), а також залишкових органічних емульсій. Дослідження показали, що профілі, виготовлені з рулонів із підвищеною дисперсією цинку, є найбільш вразливими до локальної корозії. Навіть мінімальні відхилення від регламентованих параметрів на будь-якому етапі виробництва можуть мати критичні наслідки для експлуатаційної надійності конструкцій. Попри те, що середні значення товщини покриття відповідали вимогам стандарту Z140 (ДСТУ EN 10346:2014), комплексна дія внутрішніх і зовнішніх чинників спричинила появу «білої іржі» ще до експлуатації. Запропоновано рекомендації щодо вдосконалення технологічних і логістичних процесів для підвищення довговічності гнутих оцинкованих профілів.
Удосконалення показників технологічного процесу волочіння сталевого дроту під час застосування частотно-регульованого електропривода волочильного стану
Хребтова О. А., Кіцель Н. В., Шаповал О. О., Балкунов М. В., Клименко І. С., Шапка А. О. Удосконалення показників технологічного процесу волочіння сталевого дроту під час застосування частотно-регульованого електропривода волочильного стану У роботі проведено аналіз методів і електромеханічного обладнання під час виготовлення метизу з використанням волочильних станів. Для виготовлення дроту середнього діаметра (1,8...3,0 мм) найбільш перспективними є волочильні машини з однотактовим технологічним процесом, які мають можливість значного підвищення ефективності процесу волочіння за рахунок оптимізації енергосилових параметрів і підвищення швидкості процесу волочіння. Підвищити ефективність процесу волочіння можливо завдяки модернізації існуючих систем електроприводів, що призведе до суттєвого підвищення коефіцієнта корисної дії процесу волочіння загалом. Щодо підвищення швидкості волочіння – це можливо завдяки використанню більш сучасної системи керування електроприводом. Доведено, що електропривод за системою «перетворювач частоти – асинхронний двигун» є економічно вигідним для використання як головного електропривода волочильної машини. Аналіз режимів роботи електропривода волочильної машини на математичній моделі підтвердив, що розроблений принцип управління електроприводом забезпечує регулювання швидкості волочіння з похибкою, що не перевищує заданого показника. Таким чином, забезпечуються вимоги технологічного процесу в усіх режимах.
Дослідження технології та моделювання гнуття труби в трубогибі
Полісан І. О., Губський С. О., Колісник К. Д., Чухліб В. Л., Ходирєв Г. П. Дослідження технології та моделювання гнуття труби в трубогибі У статті проведено дослідження технології згинання труби та вплив різних діаметрів валів на утворення гофрування внутрішнього перерізу труби. У ході роботи було проведено аналіз різних матеріалів труб та їх фізико-механічних властивостей, оскільки вибір матеріалу суттєво впливає на згинання. Було виконано розрахунок технологічного процесу гнуття для різних кутів згинання та товщин стінок. Для візуалізації та аналізу процесу використано програмний комплекс Fusion360. Моделювання проведено у спеціалізованій програмі QForm. Це дозволило отримати графічні залежності середніх напружень та інтенсивності напружень. Моделювання показало, що основним фактором, який впливає на якість виробу при бездорновому гнутті, є відношення радіуса згину до діаметра труби. В результаті дослідження встановили, що при зменшенні радіуса згину до 50 мм критично зростає гофроутворення та овалізація. Для отримання якісних згинів малого радіуса необхідно використовувати спеціальний дорн, який забезпечить зменшення гофрування та овалізацію готової продукції. Встановлено залежність якості гнуття від геометричних параметрів оснащення та обґрунтовано необхідність використання дорнових механізмів при малих радіусах згину.
Гвинтовий прес з муфтою включення з роздільною ведучою маховою масою
Обдуд В. Д., Матюхін А. Ю., Єпішкін О. В. Гвинтовий прес з муфтою включення з роздільною ведучою маховою масою У роботі розглянуто конструктивні особливості та енергетичні аспекти створення гвинтових пресів номінальним зусиллям від 2 МН та енергією удару до 5 МДж для використання в прецизійному штампуванні складних відповідальних деталей з тугоплавких і важко деформованих матеріалів. Зазначені характеристики дозволяють суттєво розширити сферу застосування таких пресів, зокрема для виготовлення крупногабаритних поковок підвищеної точності, компресорних і турбінних лопаток газотурбінних двигунів, шестерень та інших виробів з високими вимогами до точності і якості поверхні, без необхідності застосування штампувальних нахилів у матриці. Проведено аналіз сучасних технічних рішень провідних виробників, таких як Weingarten і Hasenclever, зокрема конструкцій типу RZS, де робочий маховик виконує функцію ротора електродвигуна та жорстко з’єднаний із гвинтом. Виявлено їхні недоліки, пов’язані з високими піковими навантаженнями на електромережу, значними втратами енергії, тепловими перевантаженнями та низьким коефіцієнтом корисної дії в перехідних режимах. Запропоновано нову конструкцію гвинтового преса з альтернативним приводом, що включає накопичувач кінетичної енергії у вигляді ведучої махової маси, яка кінематично з’єднується з робочим маховиком через муфту включення. Розглянуто кінематичну схему приводу та способи зменшення інерційних навантажень за рахунок поділу ведучої махової маси на декілька частин. Надано рекомендації щодо реалізації автономного зворотного ходу повзуна та вдосконалення умов експлуатації преса з метою підвищення його ефективності та надійності.
Розробка параметричного розмірного ряду клиношарнірних пресів з увігнутим клином для реалізації безвідходних способів розділення сортового прокату
Карнаух С. Г., Чоста Н. В. Розробка параметричного розмірного ряду клиношарнірних пресів з увігнутим клином для реалізації безвідходних способів розділення сортового прокату Метою даної роботи є розробка параметричного розмірного ряду пресів для реалізації безвідходних способів розділення сортового прокату з використанням клиношарнірного механізму. На підставі розробленої класифікації клиношарнірних механізмів і проведених досліджень обґрунтована доцільність застосування в пресах для реалізації процесів безвідходного розділення клиношарнірного механізму з увігнутим клином, у якого графік зміни сили деформування найбільш наближений до технологічного типового графіка зміни сили при розділенні. Клиношарнірний механізм із увігнутим клином має меншу висоту деталей у порівнянні із кривошипними механізмами, що забезпечує меншу пружну деформацію й динаміку преса. Теоретичні дослідження клиношарнірного механізму з увігнутим клином проводили з використанням графоаналітичних і аналітичних методів теорії механізмів і машин. Розроблено математичні моделі клиношарнірного механізму з увігнутим клином, представленого у вигляді двоповзунного важільного механізму, які дозволяють виконати його структурний, кінематичний і динамічний дослідження. На основі аналізу запропонованих математичних моделей розроблена методика розрахунків геометричних, кінематичних і силових параметрів клиношарнірного механізму з увігнутим клином для процесів розділення сортового прокату. Запропоновано використати нову систему переважних чисел (розширення ) для розробки параметричного розмірного ряду пресів з клиношарнірним приводом з увігнутим клином для реалізації безвідходних способів розділення сортового прокату. Порівняльний аналіз розрахункових параметрів ряду пресів запропонованої конструкції, отриманих із застосуванням даної методики, та паспортних даних типових сортових ножиць показав, що коефіцієнт використання пресів нової конструкції за зусиллям збільшується від (0,3...0,4) до (0,7...0,8).
Схеми деформаційного зміцнення матриць зі сталі з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації
Кругляков О. А., Медведєв М. I., Коноводов Д. В., Губа Р. В. Схеми деформаційного зміцнення матриць зі сталі з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації Найбільш теплостійкі традиційні штампові сталі на феритно-перлітній основі з карбідним та змішаним зміцненням при нагріванні вище 650-700 °C суттєво знижують міцність, що призводить до швидкого виходу інструменту з ладу. Не вирішує проблему і застосування жароміцних аустенітних сталей і сплавів, які при високих температурах перевершують за міцністю сталі феритного класу і за рахунок цього іноді забезпечують значне підвищення стійкості інструменту. Однак внаслідок їх схильності до розтріскування, поганої оброблюваності різанням, високої вартості та дефіцитності компонентів, що входять до складу, їх застосування дуже обмежене. Штампові сталі з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації є новим і єдиним класом інструментальних сталей, для яких характерне явище збереження гарячого деформаційного зміцнення (гарячий наклеп). Ступінь наклепу в сталі, отримана після аустенізації за температури 1150 ºС з подальшою циклічною деформацією при 450 °С, посилюється при подальшій циклічній деформації за температури 700-850 ºС. Аустенізація за температури 1150 °С, витримка і попередня деформація при 450 °С з подальшим охолодженням до кімнатної температури і швидким нагріванням до температури деформації 750 °С стабілізує стан гарячого наклепу і сприяє максимальному зміцненню сталі за температури 700-850 °С. З урахуванням стабілізації гарячого наклепу в роботі було запропоновано дві технологічні схеми деформаційного зміцнення пресових матриць, що забезпечують їхню високу експлуатаційну стійкість. Встановлено кількісні залежності між зміною розмірів матриці та температурою нагрівання або охолодження. Отримані в роботі залежності дають змогу проєктувати початкові розміри пресового інструмента, враховуючи особливості фазових перетворень у сталях з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації.
Забезпечення зносостійкості штампового інструменту з використанням процесів саморозповсюджувального високотемпературного синтезу
Кулинич В. Д. Забезпечення зносостійкості штампового інструменту з використанням процесів саморозповсюджувального високотемпературного синтезу У статті розглядаються актуальні питання впровадження інноваційних технологій нанесення захисних і зміцнюючих покриттів на поверхні штампового інструменту із використанням методу саморозповсюджувального високотемпературного синтезу (СВС). Автори аналізують проблеми ресурсозбереження в промисловості, пов’язані з використанням дорогих легованих сплавів, та пропонують альтернативний підхід — формування покриттів із заданими властивостями, що дозволяє знизити собівартість виробництва без втрати експлуатаційних характеристик. У дослідженні окремо розглянуто вплив таких параметрів, як пористість, дисперсність компонентів, концентрація легуючих добавок, швидкість горіння, а також вплив зовнішніх чинників (температури, електричних і магнітних полів, імпульсних струмів) на якість і структуру покриттів. Значна увага приділена методам швидкої кристалізації, які дозволяють отримувати метастабільні й аморфні матеріали з унікальними властивостями, зокрема підвищеною корозійною стійкістю й питомою міцністю. Проаналізовано роль ударно-хвильового навантаження як способу створення дефектної структури підкладки, що стимулює дифузійні процеси та посилює зчеплення між основним матеріалом і покриттям. Основна мета роботи полягає у розробці та обґрунтуванні технологічних параметрів процесу СВС для отримання захисних покриттів із заданими фізико-механічними властивостями при мінімізації використання дорогих компонентів. Одержані результати можуть бути корисними для впровадження ефективних ресурсозберігаючих технологій при виготовленні штампового інструменту, а також для подальших досліджень у сфері матеріалознавства.
Аналіз причин зносу робочих втулок при пресуванні труб з мідних сплавів
Гринь О. Г., Жаріков С. В. Аналіз причин зносу робочих втулок при пресуванні труб з мідних сплавів Аналіз літературних даних показав, що пресовий інструмент, у тому числі робочі втулки контейнерів, зазнають інтенсивного зношування. Втулка працює при високих тисках, циклічних знакозмінних навантаженнях, інтенсивному терті, високих температурах і різких температурних змінах, що зумовлюють значну нерівномірність температурних полів. У циклі пресування окремі ділянки інструменту нагріваються до температур, близьких до температури злитка (970 ± 20 ºС), а потім охолоджуються. Основними причинами виходу їх з ладу є: зношування стиранням, утворення сітки розгарних тріщин і деформування робочої поверхні втулки, налипання металу, що деформується. Встановлено, що величина зносу зростає в міру роботи інструменту і характеризується трьома періодами: швидкий- на початку експлуатації (до 10...15 % стійкості), повільний - на середній стадії (65…70 % стійкості) та прискорений - на заключній стадії експлуатації до виходу інструменту з ладу. Наведені результати металографічних досліджень пошарового наплавлення: верхній шар якого складається з мартенситу, троститу і карбідів, що відповідає високому питомому навантаженню, проявляє фізико-хімічну пасивність по відношенню до металу який оброблюється, проміжний шар – тростит в зоні термічного впливу, забезпечує адгезійний зв’язок між верхнім і нижнім шарами наплавленого металу, нижній шар складається з сорбіту та забезпечує сумісність з металом основи втулки. Забезпечуючи необхідні властивості та товщину шару в залежності від його функціонального призначення можна ефективніше варіювати властивостями наплавлення в цілому. Зазначено, що при конструюванні багатошарового покриття необхідно враховувати особливості процесу пресування, що визначає характер зносу інструменту та руйнування покриття на його контактних ділянках. Сформульовані основні вимоги до наплавленого металу для пресового інструменту гарячої деформації.
Особливості перетворення при охолодженні с температури аустенізації конструкційної сталі для гарячої обробки тиском
Дьяченко Ю. Г., Федоров М. М., Лютий Р. В. Особливості перетворення при охолодженні с температури аустенізації конструкційної сталі для гарячої обробки тиском Розглянуто особливості перетворення при охолодженні з температури аустенізації зразків (виробів) із конструкційної сталі 50 для гарячої обробки тиском у середовищі ГЛ-1, які необхідно знати під час вибору режимів термообробки. Використано метод охолодження в середовищі ГЛ-1 під час розроблення режимів відпалу для сталевих виробів з вмістом вуглецю 0,4-0,5 %. Показано, особливості тепловідведення від нагрітих зразків під час занурення їх у середовищі ГЛ-1 на прикладі сталі 50 стандартного складу. Встановлено, що на кривій нагріву середовища ГЛ-1 можна відзначити чотири інтервали температур, взаємопов'язаних зі зміною температур під час охолодження зразка. Перший інтервал нагрівання середовища від 20 до 100 °С зумовлений зануренням у нього зразка з температурою 900 °С та охолодженням його до температури 740 °С. У цьому інтервалі температура середовища ГЛ-1 підвищується повільно, що пов'язано з необхідністю прогрівання його початкового об’єму. У другому інтервалі від температури 100 °С до температури 220 °C спостерігається більш різке нагрівання середовища, що пов'язано з поглинанням тепла при виділенні фериту з аустеніту. Третій інтервал охоплює нагрівання від 220 до 250 °С, він пов'язаний з поглинанням тепла, що виділилося під час перетворення аустеніту на перліт. Четвертий інтервал охолодження середовища ГЛ-1 від температури 250 °C і нижче пов'язаний з охолодженням зразка після структурно-фазових перетворень, які пройшли в ньому. Обґрунтовано, що зі збільшенням маси виробів підвищується температура початку виділення надлишкового фериту з аустеніту, незначно підвищується температура перлітного перетворення, збільшується тривалість цього перетворення. Отримані данні є підставою для розроблення режимів термічної обробки конструкційних сталей, що дозволить підвищити її міцність та термін експлуатації в умовах змінного і багаторазового нагрівання і охолодження робочого шару при гарячій обробці тиском.
Інтеграція штучного інтелекту в інженерну освіту: аналіз та перспективи
Подлєсний С. В., Єрьомін М. В. Інтеграція штучного інтелекту в інженерну освіту: аналіз та перспективи У статті наведено огляд наукових публікацій за останні роки, присвячених всебічному дослідженню інтеграції штучного інтелекту (ШІ) у сферу інженерної освіти. Детально розглянуті інноваційні методи викладання та навчання, що активно використовують потенціал ШІ, такі як створення персоналізованих траєкторій навчання, застосування інтелектуальних навчальних систем для адаптивної взаємодії, використання симуляцій та віртуальних середовищ для практичного досвіду, впровадження гейміфікації для підвищення залученості та автоматизована оцінка для ефективної Ретельно проаналізовані інноваційні методи навчання, які значно удосконалилися завдяки інтеграції ШІ, включаючи розвиток самостійного та автономного навчання, розширення можливостей спільного навчання, застосування інтерактивних симуляцій та віртуальної реальності для глибокого занурення, надання персоналізованого зворотного зв'язку та керівництва, а також інтеграцію до навчального процесу. Наведено поглиблений аналіз поточного стану інтеграції ШІ в інженерну освіту, що охоплює рівні фактичного впровадження різних інструментів ШІ, основний акцент на конкретних передових технологіях, різноманітні галузі застосування ШІ в освітньому процесі та сприйняття як викладачів, так і студентів щодо переваг та потенційних проблем. Докладно висвітлено перспективи та прогнози подальшого розвитку ШІ в інженерній освіті, включаючи очікуване поширення гібридних моделей навчання, подальше поглиблення персоналізації освітніх програм, зростаючу увагу до етичних аспектів та відповідального використання ШІ, а також необхідність розвитку нових компетенцій у викладачів та студентів. Виявлено ключові тенденції та багатообіцяючі напрями подальших досліджень у цій галузі, а також докладно розглянуто основні проблеми та потенційні перешкоди, які можуть виникнути на шляху успішної інтеграції ШІ до інженерної освіти.