Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ СТАДИИ ПРЯМОГО ПРЕССОВАНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПРУТКОВ ПРИ МАЛЫХ ВЫТЯЖКАХ

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-48-55

Полный текст:

Аннотация

Проведено моделирование процесса прямого прессования крупногабаритных прутков с диаметрами 188, 214, 252, 283, 326, 560 мм из алюминиевого сплава 7075 при коэффициентах трения 0 и 0,5, углах конуса матрицы 80° и 90° из контейнера диаметром 800 мм на прессе 200 МН в программном пакете DEFORM-2D. Получено распределение радиальных скоростей течения металла на рабочей поверхности пресс-шайбы в зависимости от величины контактного трения, угла конуса матрицы и коэффициента вытяжки на основной и заключительной стадиях прессования. Высоту пресс-остатка в момент начала образования центральной пресс-утяжины принимали равной расстоянию между плоскостью пресс-шайбы и плоскостью входа прессуемого металла в рабочий канал плоской или конической матриц. Изучено совместное влияние коэффициента вытяжки, коэффициента трения и угла конуса матрицы на высоту пресс-остатка, усилие прессования, интенсивности скоростей деформаций и напряжений, температуру на кромке канала матрицы. Численные эксперименты проведены по плану полного факторного эксперимента 23 для интервалов варьирования параметров: Х1 = 3÷9, Х2 = 0÷0,5, Х3 = 80÷90 град. Трение между инструментом и заготовкой на заключительной стадии прессования играет отрицательную роль, заметно снижая радиальную скорость. Это приводит к более раннему началу образования центральной пресс-утяжины. Прессование в коническую матрицу и увеличение коэффициента вытяжки, наоборот, повышают радиальную скорость течения и обеспечивают более позднее начало образования центральной пресс-утяжины. Основным фактором, определяющим высоту пресс-остатка, является коэффициент вытяжки. Предложена математическая модель для выбора толщины прессостатка при конкретных условиях прессования крупногабаритных круглых прутков с малыми вытяжками.

Об авторах

В. Р. Каргин
Самарский национальный исследовательский университет (СНИУ) им. акад. С.П. Королева
Россия

докт. техн. наук, проф. кафедры обработки металлов давлением (ОМД), 

443086, г. Самара, Московское ш., 34



А. Ю. Дерябин
Самарский национальный исследовательский университет (СНИУ) им. акад. С.П. Королева; АО «Арконик СМЗ»
Россия

аспирант кафедры ОМД;

вед. инженер-технолог,

443051, г. Самара, ул. Алма-Атинская, 29, к. 33/34



Список литературы

1. Лукашенко В.Н. Обоснование целесообразности прессования с коэффициентом вытяжки λ < 10 // Технол. легких сплавов. 1980. No. 5. С. 11—14.

2. Kargin V.R., Deryabin A.Y. Сharacteristics of large bars extruding using small extrusion ratio // Key Eng. Mater. 2016. Vol. 644. P. 211—217.

3. Перлин И.Л., Райтбарг Л.Х. Теория прессования металлов. М.: Металлургия, 1975.

4. Bauser M., Sauer G., Siegert K. Extrusion. USA: ASM International, 2006. 2nd ed.

5. Pradip K. Saha. Aluminum extrusion technology. USA: ASM International. 2000.

6. Wojciech Z. Misiolek, Richard M. Kelly. Extrusion of aluminum alloys. URL: https://materialsdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/164/Extrusion%20of%20Al%20Alloys.pdf?sequence=3 (дата обращения: 15.02.2018).

7. Pearson C.E. The extrusion of metals. London: Metal Industry,1960

8. Sheppard T. Extrusion of aluminum alloys. Dordrecht, Boston, London: Kliwer Academie Bublihers, 1999.

9. Зиновьев А.В., Колпашников А.И., Полухин П.И., Глебов Ю.П. Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1992.

10. Логинов Ю.Н. Прессование как метод интенсивной деформации металлов и сплавов: Учеб. пос. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016.

11. Галацкая И.К. Металлография металлургических дефектов в прессованных полуфабрикатах из алюми ниевых сплавов. Куйбышев: Куйбыш. книж. изд-во, 1973.

12. Riyadi Tri Widodo Besar, Siswanto Waluyo Adi. The use Abaqus vor teaching the development of cavity defects in forward extrusion processes // Int. J. Mech. Eng. Edikat. 2008. Vol. 36. No. 3. P. 221—224.

13. Грабарник Л.М., Нагайцев А.А. Прессование цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1991.

14. Щерба В.Н., Райтбарг Л.Х. Технология прессования металлов. М.: Металлургия, 1995.

15. Логинов Ю.Н., Ершов А.А. Моделирование в программном комплексе QFORM образования прессутяжины при прессовании // Кузнеч.-штамп. пр-во. Обраб. металлов давлением. 2013. No. 7. С. 42—46.

16. Беляев А.П., Зайцев А.П., Лосицкий А.Ф., Ноздрин И.В., Огурцов А.Н., Савельев В.Н. Способ прессования прутков и пресс-шайба для его осуществления: Пат. 2151013 (РФ). 2000.

17. Каргин В.Р., Егоров И.А. Пресс-шайба: Пат. 2492013 (РФ). 2013.

18. Biswas Amit Kumar, Leventer Robert. Extrusion member for positioning behind the rear face of material to be extruded in an extrusion press: Pat. 3919873 (USA). 1975.

19. Логинов Ю.Н. Способ прессования металлов и устройство для его осуществления: Пат. 230699 (РФ). 2007.

20. Parvizian F., Kayser T., Horting C., Svendsen B. Thermomechanical modeling and simulation of materials processing technology // J. Mater. Process. Technol. 2009. No. 209. P. 876—883.

21. Libura W., Rękas A. Numerical modelling in designing aluminium extrusion // Aluminum alloys: new trends in fabrication and applications / Ed. Zaki Ahmad. InTech, 2012. P. 137—157. URL: https://www.intechopen. com/books/aluminium-alloys-new-trends-infabrication-and-applications/numerical-modelling-indesigning-aluminium-extrusion (дата обращения: 15.02.2018).

22. Stebunov S., Biba N., Lishny A., Jiao L. Practical implementation of numerical modeling to optimization of extrusion die design for production of complex shape profiles // Alum. Extrus. Finish. 2013. No. 4. P. 20—24.

23. Каргин В.Р., Быков А.П., Каргин Б.В., Ерисов Я.А. Моделирование процессов обработки металлов давлением в программе DEFORM-2D. Самара: МИР, 2010.

24. Sawtell R.R., Staley J.T. Interactions between quenching and aging in allow 7075 // J. Alum. 1983. No. 2. P. 127— 133.

25. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.


Для цитирования:


Каргин В.Р., Дерябин А.Ю. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ СТАДИИ ПРЯМОГО ПРЕССОВАНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПРУТКОВ ПРИ МАЛЫХ ВЫТЯЖКАХ. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2018;(5):48-55. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-48-55

For citation:


Kargin V.R., Deryabin A.Y. SIMULATION OF FINAL DIRECT EXTRUSION STAGE FOR LARGE RODS WITH LOW EXTRUSION RATIO. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2018;(5):48-55. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-48-55

Просмотров: 140


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)