Розробка трикутного кінематичного модуля для розрахунку тиску деформування в процесах видавлювання
Анотація
Алієва Л. І., Левченко В. М., Алієв І. С., Картамишев Д. О. Розробка трикутного кінематичного модуля для розрахунку тиску деформування в процесах видавлювання
У роботі представлено розроблений на основі енергетичного методу верхньої оцінки універсальний кінематичний модуль, призначений для використання в математичних моделях комбінованих процесів холодного об'ємного штампування. Зокрема, цей модуль можна використовувати при моделюванні силового режиму та аналізі навантажень на інструмент при радіально-прямому видавлюванні порожнистих виробів з глухим отвором із суцільних заготовок для опису зон деформації при течії металу до центру та зон розвороту від радіальної течії до зворотної. Наведено кінематично можливе поле швидкостей для опуклого криволінійного (параболічного) трикутного модуля та рівняння його параболічної похилої межі. Отримано аналітичні залежності для потужностей сил деформування, тертя та зрізу на межах модуля, а також для наведеного тиску у параметричному вигляді. Розроблений криволінійний кінематичний модуль, застосування якого дозволяє підвищити оперативність методу верхньої оцінки для дослідження процесів комбінованого видавлювання, протестовано та описано. Показано, що на величину приведеного тиску для криволінійного модуля розвороту найбільший вплив мають відносні товщина фланця, його радіус, товщина стінки трубчастої заготовки, а також умови тертя. Продемонстровано можливість коректного використання криволінійного трикутного модуля для аналізу складних схем процесів із кількома зонами. Моделювання проведено для розрахункових схем радіально-прямого видавлювання заготовки зі змінною висотою фланця. Встановлено, що розроблений криволінійний трикутний модуль за рахунок зниження величини розриву швидкостей на його межах дозволяє знизити верхню оцінку навантажень на інструмент у порівнянні з варіантами моделей, які раніше базувалися на модулях прямокутної форми.
Посилання
Unksov E.P., Johnson W., Kolmogorov V.L., Ogorodnikov V.A. Theory of Forging and Stamping. Moscow: Machine Building. 1992. 598 p. (in Russian).
Dmitriev A.M., Vorontsov A.L. Technology of forging and volume stamping. Part 1. Volumetric stamping by extrusion: tutorial for higher education institutions. Moscow: Mashinostroyeniye – 1. 2005. 500 p. (in Russian).
Aliiev I.S. Technological possibilities of new methods of combined extrusion. Forging and stamping production. 1990. 2, pp. 7–10. (in Russian).
Kalyuzhnyi V.L., Aliieva L.I., Kartamyshev D.A., Savchinskii I. G. Simulation of Cold Extrusion of Hollow Parts. Metallurgist. 2017. 61. 5-6, pp. 359–365. https://doi.org/10.1007/s11015-017-0501-1
Aliieva L.I. Improvement of combined extrusion processes: monograph. Kramatorsk: LLC "Edition -51". 2018. 352 p. ISBN 978-966-379-846-2. (in Russian).
Balendra R., Qin Y., Mater J. Research dedicated to the development of advanced metal-forming technologies. Process. Technol. 2004. 2, рр. 144–152.
Mletzko Ch., Liewald M., Felde A., Schiemann T. Napf–Fließpressen mit mehreren bewegten Werkzeugelementen zur Reduzierung der Stempelkraft. Schmiede JOURNAL. 2012. September p. 30–33.
Jafarzadeh H., Zadshakoyan M., Sobbouhi E. Abdi. Numerical studies of some important design factors in radial–forward extrusion process. Materials and Manufacturing Processes. 2010. 25, pp. 857–863.
Renne I.P., Sumarokova A.I. Technological possibilities of the process of free extrusion (without die) of hollow parts. Forging and stamping production. 1987. 6, pp. 25–26. (in Russian).
Aliiev I.S., Nosakov A.A., Makhmudov K.D. The method of kinematic modules for the analysis of processes of precise forging. Improvement of processes and equipment of working by pressure in metallurgy and machine-building. Collection of scientific publications. Kramatorsk: DSEA. 2001, pp. 142–146. (in Russian).
Hrudkina Natalia S., Aliieva Leila I. Modeling of cold extrusion processes using kinematic trapezoidal modules. FME Transactions. 2020. 48. 2. pp. 357–363. https://doi.org/10.5937/fme2002357H.
Aliieva L.I., Levchenko V.M., Kartamyshev D.O., Tagan L.V. Analysis of processes of transverse-longitudinal extrusion by the method of kinematic modules. Proceedings of the 7th international scientific and practical conference "Modern technologies of the industrial complex – 2021", issue 7. Kherson: KHNTU. 2021, pp. 37–39. (in Ukrainian).
Aliieva L.I. Simulating of the combined extrusion process of flanges on hollow parts. Bulletin of NTUU "KPI". "Mechanical Engineering" series. 2016. 1(76), pp. 20–30. (in Russian).
Stepanskij L.G. Calculations of Metal Working Processes by Pressure. Moscow: Machine Building. 1982. 217 p. (in Russian).
Aliieva L.I., Kartamyshev D.A., Makhmudov K.D., Chuchin O. V. Power parameters of cold extrusion processes of hollow parts. Bulletin of NTU "KhPI". Kharkiv. 2018. 30 (1306), pp. 3–9. (in Russian).
Aliieva L.I., Levchenko V.M., Kartamyshev D.O., Malii Kh.V. Developing and using of kinematic modules for simulation of transverse-forwd extrusion processes. Bulletin of KhNTU. Kherson. 2021. 4 (79), pp. 11–22. (in Ukrainian).
