Інтегрована математична модель процесів згинання та клейового скріплення в інтегральних обкладинках із використанням евольвентних фальцювальних профілів

Анотація

Об’єктом дослідження є процес згинання та приклеювання клапанів інтегральної обкладинки з використанням профільних фальцювальних планок евольвентного типу в умовах пневматичного притиску. Метою роботи є розроблення інтегрованої механіко-математичної моделі, що описує взаємодію геометрії фальцювальної планки, кінематики згинання, напружено-деформованого стану матеріалу та умов формування клейового з’єднання для підвищення якості інтегральних обкладинок.

Для досягнення мети побудовано геометричну модель евольвентної поверхні фальцювальної планки, отримано аналітичні залежності кривини вздовж контактної зони та сформовано кінематичну модель зміни кута згину клапана. Розроблено математичний опис напружено-деформованого стану матеріалу для визначення допустимих значень кривини та напружень. Запропоновано модель формування клейового з’єднання з урахуванням геометрії нанесення клею, розподілу пневматичного тиску, коефіцієнта фактичного контакту та жорсткості системи «клапан—клей—основа».

Встановлено, що евольвентний профіль забезпечує монотонне зменшення кривини вздовж контактної зони, знижуючи концентрацію напружень і запобігаючи дефектам у зоні фальца. Показано, що кут згину формується поступово без локальних перегинів, а максимальні напруження зосереджуються на початку контакту й не перевищують допустимих значень за раціональних параметрів.

Обґрунтовано систему технологічних обмежень, яка забезпечує одночасне виконання умов міцності, геометричної стабільності та адгезійної надійності інтегральної обкладинки. Результати можуть бути використані для інженерного проєктування фальцювально-клейових модулів і оптимізації режимів поліграфічного обладнання з метою підвищення якості інтегральних обкладинок, зменшення дефектів і забезпечення стабільності процесу.