Статья
| Наименование | Влияние неравномерного температурного поля на бочкообразование при осадке цилиндрических заготовок | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Металлургия | ||||
| Год | 2026 | Выпуск | 86 | Страницы | 127 - 134 |
| УДК | 621.73.046:621.735.3 | EDN | LDBIOC | ||
| Аннотация | Приведены способы снижения бочкообразования при осадке заготовок. Показано, что нагрев бойков до более высокой температуры, чем в заготовке позволяет уменьшить коэффициент бочкообразования в 2,0-3,5 раза путем выбора оптимальных температур нагрева заготовки и бойков, а также временных режимов их контакта и деформирования. Результаты экспериментов позволили в производственных условиях увеличить диаметры торцов осаженных титановых поковок и за счет этого устранить операцию «Выдержка под давлением» для полного заполнения гравюры штампа деформируемым металлом. | ||||
| Реферат | Цель. Разработка применительно к изотермической штамповке способов осадки заготовок, уменьшающих бочкообразование в поковках за счет наведения в последних неравномерного температурного поля (НТП) при контакте с деформирующим инструментом.
Методика. Способы моделировали на свинцовых заготовках с исходными диаметром и высотой Dо×Но=20×30 и 20×40 мм, для которых температура окружающей среды была температурой горячей деформации. НТП при осадке создавали подогревом бойков пресса до температур Тб=200, 240 и 280 ºС с контролируемой выдержкой при контакте торцов заготовок с бойками перед деформацией. Начальная температура заготовок перед осадкой составляла Тз=20 или 280 ºС. Осадку проводили со скоростями деформирования V=0,4-10 мм/с. Конечная степень деформации составляла ε=0,5 (ε=1-Н/Но, где Н —текущая высота заготовки) и соответствовала максимальному бочкообразованию для заготовок с Но/Do=1,5 и 2. Результаты. В результате исследований процесса осадки установлено влияние разности температур заготовки и штампа, скорости деформирования и временных параметров осадки на бочкообразование заготовки. Для устранения этого дефекта осадки предложены два способа многопереходной осадки заготовки в неравномерном температурном поле, снижающих в несколько раз коэффициент бочкообразования в осаженном полуфабрикате. Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в установлении закономерностей влияния во времени неравномерного температурного поля при осадке цилиндрических заготовок. Практическая значимость. Полученные результаты позволили усовершенствовать двухпереходную изотермическую штамповку титановых поковок, устранив в технологии операцию «Выдержка под давлением поковки в штампе» за счет снижения бочкообразования при осадке и облегчения заполнения деформируемым металлом труднозаполняемых угловых зон поковки. |
||||
| Ключевые слова | осадка, боек, температура, бочкообразование, градиент, скорость деформирования, степень деформации, изотермическая штамповка. | ||||
| Финансирование | |||||
| Благодарности | |||||
| Список источников |
1. Greger M. Forging. Ostrava: Vysoka skola banska, 2014. 176 p.
2. Охрименко Я. М. Технология кузнечно-штамповочного производства: учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1976. 560 с.
3. Кухарь В. В., Бурко В. А. Ресурсосберегающие технологии штамповки медных осесимметричных (круглых в плане) поковок на основе предварительного формирования бокового профиля заготовок свободной подготовительной осадкой // Вестник ПГТУ. 2014. № 29. С. 36–48. EDN TSIUGN
4. Анищенко А. С. Влияние температуры на бочкообразование при осадке заготовок // Инновационные перспективы развития Приазовья: сб. тезисов докладов II Региональной научно-практической конференции (г. Мариуполь, 29 мая — 06 июня 2024). Мариуполь: ПГТУ, 2024. Т. 1. С. 507–509.
5. Fabrication and investigation of the deformation behaviour of Al-10Si-TiB2 composites / E. S. Mahesh, K. Jyothi, K. V. Rao, M. S. Murty // International Journal of Scientific and Research Publications. 2015. Vol. 5. Iss. 10. P. 1–9.
6. Анищенко А. С., Кухарь В. В., Присяжный А. Г. Аппроксимация контура боковой поверхности заготовок при осадке плоскими бойками // Обработка материалов давлением. 2019. № 2 (49). С. 35–40.
7. Anishchenko O., Kukhar V., Klimov E. Investigation of Lateral Surface Contour at Forging of Billets with Upsetting Ratio Above 2.5 // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020. Vol. 969. Art. 012076. DOI: 10.1088/1757-899X/969/1/012076
8. Solhjoo S. A note on ‘‘Barrel Compression Test”: A method for evaluation of friction // Computational Materials Science. 2010. Vol. 49. Iss. 2. P. 435–438. DOI: 10.1016/j.commatsci.2010.04.047
9. Ebrahimi R., Najafizadeh A. A new method for evaluation of friction in bulk metal forming // Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 152. Iss. 2. P. 136–143. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2004.03.029 EDN KLQXRR
10. A Correction to the Stress-Strain Curve During Multistage Hot Deformation of 7150 Aluminum Alloy Using Instantaneous Friction Factors / F. Jiang [et al.] // Journal of Materials Engineering and Performance. 2018. Vol. 27. Р. 3083–3090. DOI: 10.1007/s11665-018-3375-x
|
||||
| Полный текст |
|
||||