СОХРАНЕНИЕ ФОРМЫ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ПРИ КУЗНЕЧНОЙ ОСАДКЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ

Юрий Николаевич Логинов, Юлия Валентиновна Замараева

Аннотация


Целью работы является оценка влияния конфигурации оболочки на искажение границы раздела между оболочкой и заготовкой в процессе кузнечной осадки. Сама оболочка в этом случае выступает как элемент сборки, позволяющей повысить уровень напряжений сжатия и, соответственно, уровень пластичности металла. Вычислительный эксперимент включал применение программного комплекса DEFORM, а в качестве способа решения применен метод конечных элементов. Задача кузнечной осадки решалась с применением различных вариантов геометрического исполнения оболочки. В качестве малопластичного материала рассматривался магний в литом состоянии, в качестве материала оболочки применена медь. Особенность конфигурации оболочки состояла в том, что она имела треугольную форму поперечного сечения. В результате постановки и решения задач удалось построить графические зависимости, характеризующие степень прямолинейности образующей цилиндрической заготовки после операции кузнечной осадки. Это могло позволить избежать чрезмерных потерь металла в операции отделения оболочки от заготовки. Применены безразмерные параметры в виде отношения диаметра заготовки по бочке к диаметру на контактной поверхности, отношения толщины стенки оболочки к диаметру заготовки и отношения высоты заготовки к ее диаметру. Установлено, что увеличение толщины оболочки может приводить к получению вогнутой боковой поверхности, особенно если отношение высоты заготовки к ее диаметру больше единицы. Областью применения результатов работы является обработка давлением малопластичных металлов и сплавов, например, таких как магний и его сплавы.

Ключевые слова


кузнечная осадка; пластичность; напряженное состояние; магний и его сплавы

Полный текст:

PDF

Литература


Strugov S.S., Ivanov V.A., Sherkunov V.G. Comparison of Methods of Stress-Strain State Estimation in the Upset of a Cylindrical Workpiece. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy, 2016, vol. 16, no. 4, pp. 140–146. (in Russ.) DOI: 10.14529/met160416

Dmitriyev A.M., Vorontsov A.L. [Stress-strain state during the upsetting of a cylindrical billet]. Proizvodstvo prokata [Production of Rolled Products], 2003, no. 10, pp. 2–13. (in Russ.)

Loginov Yu.N., Ershov A.A. [The influence of the shape of the hardening curve on the localization of deformation during the upsetting of titanium billets]. Titan [Titanium], 2012, no. 1 (35), pp. 22–28. (in Russ.)

Kamenetskii B.I., Loginov Y.N., Kruglikov N.A. Possibilities of a new cold upsetting method for increasing magnesium plastification. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2017, vol. 58 (2), pp. 124–129. DOI: 10.3103/S1067821217020079

Vorontsov A.L. [Draft of non-plastic materials in belts]. Kuznechno-shtampovochnoe proizvodstvo. Obrabotka materialov davleniem [Forging and Stamping Production. The Pressure Treatment of Materials], 2007, vol. 8, pp. 3–8. (in Russ.)

Rokhlin L.L. [Actual problems of metal science and the use of magnesium alloys]. Tsvetnyye metally [Non-Ferrous Metals], 2006, vol. 5, pp. 62–66. (in Russ.)

Zhi C., Ma L., Huang Q., Huang Z., Lin J. Improvement of magnesium alloy edge cracks by multicross rolling. Journal of Materials Processing Technology, 2018, vol. 255, pp. 333–339. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2017.12.022

Kamenetsky B.I., Loginov Yu.N., Volkov A.Yu. [Methods and devices for increasing the ductility of brittle materials during cold draft with lateral support]. Procurement in Engineering, 2013, vol. 9, pp. 15–22. (in Russ.)

Yamashita M., Kuwabara K. Punchless drawing of magnesium alloy sheet under cold condition and its computation. International Journal of Automation Technology, 2016, vol. 10, no. 1, pp. 87–93. DOI: 10.20965/ijat.2016.p0087

Matsumoto R., Kubo T., Osakada K. Fracture of magnesium alloy in cold forging. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 2007, vol. 56 (1), pp. 293–296. DOI: 10.1016/j.cirp.2007.05.068

Moguchiy L.N. Obrabotka davleniyem trudnodeformiruyemykh materialov [Pressure treatment of difficult to deform materials]. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1976. 272 p.

Loginov Y.N., Demakov S.L., Illarionov A.G., Popov A.A. Effect of the strain rate on the properties of electrical copper. Russian Metallurgy (Metally), 2011, vol. 3, pp. 194–201. DOI: 10.1134/S0036029511030098

Komkova D.A., Volkov A.Yu. [The structure and texture of magnesium after low-temperature megaplastic deformation]. TSU Science Vector, 2017, vol. 3 (41), pp. 70–75. (in Russ.)

Tretyakov A.V., Zyuzin V.I. Mekhanicheskiye svoystva metallov i splavov pri obrabotke davleniyem. Spravochnik [Mechanical properties of metals and alloys during pressure processing]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1973. 224 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met200106

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.