Комп'ютерне моделювання процесу рівноканального кутового пресування в матриці нової конструкції
Анотація
Найзабеков А. Б., Лежнев С. Н., Панін Е. А. Комп'ютерне моделювання процесу рівноканального кутового пресування в матриці нової конструкції. Oбробка матеріалів тиском. 2020. № 1 (50). C. 68-76.
В роботі представлені результати комп'ютерного моделювання процесу деформування в рівноканальній ступінчастій матриці, відмінною рисою якої є розташування проміжного каналу під двома кутами до вхідного і вихідного каналів. Розглянуто моделі зі значеннями кута нахилу в поздовжньому напрямку (кут α) 135 градусів і кутами нахилу в поперечному напрямку (кут β) 15, 25 і 35 градусів. Для вивчення напружено-деформованого стану (НДС) були розглянуті наступні параметри: еквівалентна деформація (загальна інтенсивність деформацій); головні напруження σ1, σ3, еквівалентне напруження (інтенсивність напружень), а також виникає зусилля деформування. Було виявлено, що зі збільшенням значення кута β все характеристики напружено-деформованого стану збільшуються в своєму абсолютному значенні. При збільшенні кута β з 0 до 35 градусів відбувається зростання еквівалентної деформації в середньому на 22 ÷ 25 %. Аналіз зусиль показав, що при збільшенні значення кута β зусилля деформування зростає на обох етапах, характер зростання є немонотонним. Збільшення зусилля відбувається послідовно на 10, 12 і 23 кН, що говорить про експоненційний характер зростання зусилля в залежності від величини кута β. Максимальна величина зусилля 257 кН, що виникає при використанні матриці з кутом β = 35 ° перевищує стандартне значення для β = 0 ° лише на 22 %. Тому, оптимальним варіантом для здійснення рівноканального ступеневого пресування з плином металу в 3 площинах можна вважати матрицю з кутом α = 135 ° і кутом β = 35 °.
Посилання
Pat. 575892. USSR. Pressing method. Segal V.M. 1977.
Shaeri M.H., Salehi M.T., Seyyedein S.H., Abutalebi M.R., Park J.K. Microstructure and mechanical properties of Al-7075 alloy processed by equal channel angular pressing combined with aging treatment. Materials & Design. 2014. 57, pp. 250-257.
Zhang Xiaohua, Liu Xiaojing, Wang Jingze, Cheng Yuansheng. Effect of route on tensile anisotropy in equal channel angular pressing. Materials Science and Engineering: A. 2016. 676, pp. 65-72.
Wei W., Wang S.L., Wei K.X., Alexandrov I.V., Du Q.B., Hu J. Microstructure and tensile properties of Cu-Alloys processed by ECAP and rolling at cryogenic temperature. Journal of Alloys and Compounds. 2016. 678, pp. 506-510.
Mostaed E., Fabrizi A., Bonollo F., Vedani M. Microstructural, texture, plastic anisotropy and superplasticity development of ZK60 alloy during equal channel angular extrusion processing. Metallurgia Italiana. 2015. 11-12, pp. 5-12.
Zhao Xiaolian, Chen Na, Zhao Ningning. Numerical Simulation of equal channel angular pressing for multi-pass in different routes. Applied Mechanics and Materials. 2012. 268-270, pp. 373-377.
Gzyl M., Rosochowski A., Yakushina E., Wood P., Olejnik L. Route Effects in I-ECAP of AZ31B Magnesium Alloy. Key Engineering Materials. 2013. 554-557, pp. 876-884.
Lezhnev S.N., Toleuova As.R., Panin E.A. Modeling and study of the process of billets extrusion with additional back-pressure in equal channel step matrix. International Journal "Machines, Technolоgies, Materials". 2015. 11, pp. 20-22.
Tavakkoli V., Afrasiab M., Faraji G., Mashhadi M.M. Severe mechanical anisotropy of high-strength ultrafine grained Cu – Zn tubes processed by parallel tubular channel angular pressing (PTCAP). Materials Science and Engineering: A. 2015. 625, pp. 50–55.
Raab G.I., Fakhretdinova E.I., Valiev R.Z., Trifonenkov L.P., Frolov V.F. Computer study of the effect of tooling geometry on deformation parameters in the plastic shaping of aluminum wire rod by Multi-ECAP-Conform. Metallurgist. 2016. 59. 11-12, pp. 1007-1014.
Chembarisova R.G., Aleksandrov I.V. Simulation of the Elastoplastic Behavior of Grade-4 Ti in the ECAP-C Process. Metal Science and Heat Treatment. 2016. 58. 3-4, pp. 236-244.
Korchunov A.G., Chukin M.V., Polyakova M.A., Emaleeva D.G. Principles of designing a continuous method for producing steel wire with an ultrafine-grained structure. Bulletin of the Magnitogorsk State Technical University G.I. Nosov. 2011. 1, pp. 43-46. (in Russian).
Fastykovsky A.R. Experimental study of the rolling - pressing process. Forging and Stamping Production. 2010. 11, pp. 11-14. (in Russian).
Valiev R.Z., Langdon T.G. Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement. Progress in Materials Science. 2006. 51, pp. 881-981.
Naizabekov A.B., Ashkeev Zh.A., Lezhnev S.N., Toleuova A.R. Investigation of the deformation process of blanks in an equal-channel stepped matrix. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2005. 2, рр. 16-18. (in Russian).
