Дослідження процесу розкочування ступінчастих конусних кілець
Анотація
Герасименко О. В., Марков О. Є., Косілов М. С., Хващинський А. С., Іванов П. П. Дослідження процесу розкочування ступінчастих конусних кілець // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 1 (48). – C. 71 –76.
В роботі досліджено новий спосіб розкочування крупногабаритних конусних кілець зі ступінчастим профілем. Запропонований спосіб полягає у деформуванні заготовки з уступом ступінчастим бойком. В роботі запропонована методика проведення досліджень методом скінчених елементів. Методика призначена для визначення залежностей напружено-деформованого стану та формозмінення заготовки у процесі розкочування ступінчастим бойком. Змінними параметрами були відносна висота виступу ступінчастих заготовок, яка варіювалась в інтервалі 2,3 ... 2,4. На основі скінчено-елементного моделювання були встановлені: розподіл інтенсивності деформацій у перерізі поковки після розкочування ступінчастим бойком. Визначалась конусність поковок, яка утворюється при розкочуванні за даним способом. Скінчено-елементне дослідження дозволило встановити, що розкочування ступінчастим бойком призводить до утворення конусної форми поковки. Це пояснюється тим, що при обтисканні уступу йде більша тангенціальна деформація кільцевої заготовки в зоні уступу, ніж зоні виступу внаслідок різної висоти ступінчастої заготовки. Встановлено, що при розкочуванні заготовки з різницею відносних діаметрів 0,43 виступ та уступ одночасно деформуються під час всього процесу розкочування. При цьому уступ інтенсивніше збільшується у діаметрі, ніж виступ, через що поковка набуває конусну форму. Це пояснюється різними ступенями деформації, які утворюються у виступі та уступі. Причому ступінь деформації в уступі збільшується інтенсивніше, ніж у виступі. Різниця у ступенях деформації виникає через різницю у товщині стінок виступу та уступу. В результаті досліджень, виконаних в роботі, було встановлено, що розкочування ступінчастих конусних заготовок можливе, це розширює технологічні можливості процесу розкочування крупногабаритних поковок.
Посилання
Markov O., Zlygoriev V., Gerasimenko O., Hrudkina N., Shevtsov S. Improving the quality of forgings based on upsetting the workpieces with concave facets. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018, 5(1-95), pp. 16-24. DOI: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142674
Xu B., Sun M., Li D. The void close behavior of large ingots during hot forging. 19th International forgemasters meeting, 29.09–3.10.2014. Makuhari. 2014, pp. 141–145.
Rutskii D.V., Zyuban N.A., Chubukov M.Y. Features of structure and solidification of extended double ingots for hollow forgings. Part 1 Metallurgist. 2016, 1, pp. 156–163.
Wang. J., Fu P., Liu H. et al. Shrinkage porosity criteria and optimized design of a 100-ton 30Cr2Ni4MoV forging ingot. Materials and design. 2012, 35, pp. 446–456.
Kolodkin M. V, Zhul’ev S. I., Dub V. S. et al. Choice of a rational scheme for casting of a forging ingot for producing hollow. Russian Metallurgy (Metally). 2010, 6, pp. 544–547.
Shamrei V. A., Zhul’ev S. I. New shape of forging ingot for making hollow forged products. Metallurgist. 2007, 11, pp. 617–623.
Shinozaki T., Komura T., Fujitsuna N. et al. Fabrication and properties of the heavy-wall ring forgings with modified 9Сr-1Mo steel for high-temperature and high-pressure reactor. Proceedings of the 19th International forgemasters meeting, 29.09 – 3.10.2014. Makuhari. 2014, pp. 397–400.
Tanaka Y. Reactor pressure vessel components: processing and properties. Irradiation Embrittlement of Reactor Pressure Vessels in Nuclear Power Plants. Woodhead Publishing. Energy; 26. Sawston, 2015, 1, pp. 26–43.
