Зменшення тиску шляхом обертання прес-інструменту при радіальному пресуванні трубчатих заготовок з порошків металів
Анотація
Кузьмов А. В., Штерн М. Б. Зменшення тиску шляхом обертання прес-інструменту при радіальному пресуванні трубчатих заготовок з порошків металів // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 2 (49). - С. 143-149.
Досліджується осьове пресування трубчастих заготовок з порошків металів поєднане з обертанням один щодо одного внутрішньої і зовнішньої стінок прес-форми з різною кутовою швидкістю. При цьому передбачається повне прилипання матеріалу пресовки до внутрішньої і зовнішньої стінок прес-форми. Поведінка матеріалу пресовки описується моделлю пластичності стисливого континууму з деформаційним зміцненням на основі поверхні навантаження, отриманої раніше одним з авторів, та асоційованого закону пластичної течії. В силу однорідності напружено-деформованого стану в об'ємі пресовки, вдалося відшукати вирази для зміцнення і тиску пресування в аналітичному вигляді. Отриманий аналітичний розв’язок є батопараметричним і описує вплив на величину тиску пресування констант зміцнення матеріалу, початкової і кінцевої густини пресовки, ступеня взаємного повороту стінок прес-форми. На основі отриманого розв'язку встановлено, що короткочасне прикладання зсувних деформацій, обумовлених взаємним обертанням елементів прес-інструменту, в будь-якому випадку дозволяє знизити величину поточного робочого тиску в ході пресування. З іншого боку, в ході тривалого процесу пресування зміцнення матеріалу твердої фази пористого тіла, обумовлене додатковими зсувними деформаціями, може призводити до зростання радіального тиску при однаковій кінцевій густині. Момент переходу від стадії зменшення тиску до стадії його збільшення істотно залежить від того наскільки зміцнюваним є матеріал порошку. Тобто, обертання матриці доцільно використовувати для порошків, матеріал яких ближче до ідеально - пластичного. У більшості випадків обертання матриці протягом усього процесу пресування доцільно використовувати лише при не дуже значному ущільненні досить пористих заготовок. У разі ж ущільнення до малих пористостей доцільніше обертати стінки матриці тільки в кінці процесу ущільнення.
Посилання
Stern M. B. Development of the theory of pressing and plastic deformation of powder materials. Powder Metallurgy. 1992, 9, pp. 12 – 24. (in Russian).
Mikhailov O.V., Stern M.B. Intrusion of porous workpieces at the openings in closed stamp. Mathematical models and descriptive experiment in materials. Kyiv: IPM named I.M.Frantsevich of NAS Ukraine. 2013, 15, pp. 81–85. (in Ukrainian).
Beigelzimer Y.E., Varyukhin V.N., Orlov D.V., Synkov S.G. Screw extrusion is the process of strain accumulation. Donetsk: TEAN. 2003, 85 p. (in Russian).
Valiev R.Z., Aleksandrov I.V. Nanostructured materials obtained by intensiv plastic deformation. Moscow: Logos. 2000, 271 p. (in Russian).
Segal V.M., Reznikov V.I., Kopylov V.I., Pavlik D.A., Malyshev V. F. Processes of plastic structure formation of metals. Minsk: Science and technology. 1994, 232 p. (in Russian).
Bridgman P.V. Research of large plastic deformations and rupture. Moscow: Publishing house of foreign literature. 1955, 444 p. (in Russian).
Varyukhin V.N., Beygelsimer Y.Y., Synkov S.G. et al. Consolidation of amorphous Al86Ni6Go2Gd6 melt spun ribbons by twist extrusion. Material Science Forum. 2006, 503–504, pp. 699–704.
Xiang S., Matsuki K., Tahatsuju N., Tokizawa M., Yokote T., Kusui J., Yokoi K. Microstructure and mechanical properties of PM 2024Al – 3Fe – 5Ni alloy consolidated by a new process, equal channel angular pressing. Journal of Materials Science Letters. 1997, 16, pp. 1725–1727.
Xia K., Wu X. Back pressure equal channel angular consolidation of pure Al particles. Scripta Materialia. 2005, 53, pp. 1225–1229.
Stern M.B., Serdyuk G.G. et al. Phenomenological theories of powder pressing. Kiev: Naukova Dumka. 1982, 140 p. (in Russian).
