Проектування радіусної матриці для протяжки високих гільз
Анотація
Марков О. Є., Зінський В. М., Ровенський С. Г., Молодецький В. В.
Проектування радіусної матриці для протяжки високих гільз
У роботі досліджено техпроцес протяжки високих гільз через радіусну матрицю. Дослідження спрямовані на вирішення важливої та актуальної науково-технічної задачі удосконалення техпроцесу протяжки через радіусну матрицю з використанням оправки при штампуванні пустотілих поковок типу гільз та високих стаканів. Розроблений спосіб підвищує термін служби матриць для протягування. Методом скінчених елементів (МСЕ) проведено моделювання способу протягування високих гільз через радіусну матрицю з різними радіусами заокруглення. За результатами моделювання було розроблено оптимальну форму та розміри радіусної матриці для протягування. Встановлено рекомендації щодо розробки радіусних матриць. Ці рекомендації полягають у призначенні оптимального радіусу робочої поверхні протяжної матриці. Отримані рекомендації були експериментально перевірені у виробничих умовах. Було встановлено, що протяжку високих гільз через матрицю слід проводити за відносного радіусу робочої поверхні матриці R/d = 3. У результаті досліджень інтенсивність напружень та середні напруження на робочій поверхні матриці були знижені на 8...15 %, а нормальні тиски були знижені на 10...15 %. Сумарна сила та радіальна компонента цієї сили були знижені до 50 %. За результатами дослідження було визначено, що поверхня матриці нагрівається до 700…800 ℃, причому радіус R/d = 3 знижує розміри цієї зони в 1,5…. 2,0 рази. Перевірка отриманих результатів проводилася у промислових умовах. Встановлено, що сила протяжки для радіусу R/d = 3 нижче 20 %, а стійкість матриці зросла на 20 %. Таким чином, рекомендовано застосовувати радіусні матриці з R/d = 3 для протягування гільз.
Посилання
Pan Wang, Shijie Zhu, Liguo Wang, Lihong Wu, Shaokang Guan. A two-step superplastic forging forming of semi-continuously cast AZ70 magnesium alloy. Journal of Magnesium and Alloys. 2015. 3(1), pp. 70-75
Karnaukh S.G., Markov O.E., Lysenko A.A. Research on the new process of separating hollow work-piece by eccentric torsion cutting for stamping. FME Transactions. 2024. 52 (1), pp. 29–36. http://dx.doi.org/10.5937/fme2401029K
Guan S.K., Wu L.H., Wang P. Hot forgeability and die-forging forming of semi-continuously cast AZ70 magnesium alloy. Materials Science and Engineering. 2009. A 499, pp. 187–191. https://doi.org/10.1016/j.msea.2007.11.136
Subhash Chandera, Vikas Chawlab. Failure of Hot Forging Dies – An Updated Perspective. 5th International Conference of Materials Processing and Characterization (ICMPC 2016) Materials Today: Proceedings. 2017. 4, pp. 1147–1157.
Aliiev I.S., Levchenko V.N., Markov O.E., Kalujniy A.V., Aliieva L.I., Sivak R.I. Development of devices for measuring contact friction forces in the processes of volumetric plastic deformation. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024. 132(5–6), pp. 2839–2851. https://doi.org/10.1007/s00170-024-13537-4
Podgrajšek M., Glodež S., Ren Z. Failure analysis of forging die insert protected with diffusion layer and PVD coating. Surface and Coatings Technology. 2015. 276, pp. 521-528. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.06.021
Ghalehbandi S.M., Biglari F. Predicting damage and failure under thermomechanical fatigue in hot forg-ing tools. Engineering Failure Analysis. 2020. 113, 10454. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.104545
Qiang Chen, Haoyu Geng, Hongming Zhang, Xin Li, Gang Chen. Microstructure and mechanical properties of in situ TiB2•TiAl3/2024Al composite subjected to multidirectional forging. Journal of Materials Research and Technology. 2022. 21, pp. 2827-2840. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.10.098
Ho Young Jeong, Joonhee Park, Yosep Kim, Sang Yun Shin, Naksoo Kim. Processing parameters optimization in hot forging of AISI 4340 steel using instability map and reinforcement learning. Journal of Materials Research and Technology. 2023. 23, pp. 1995-2009. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.01.106
Marek Hawryluk. Review of selected methods of increasing the life of forging tools in hot die forging processes. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2016. 16(4), pp. 845-866. https://doi.org/10.1016/j.acme.2016.06.001
Markov O, Shevtsov S., Hrudkina N., Molodetskyi V., Musorin A., Zinskyi V. Testing a new technique for producing artillery cartridge cases from pipe workpiece by roughing with a friction tool. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. 6/1 (126), pp. 91–97. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.291881
Hawryluk M., Ziemba J. Possibilities of application measurement techniques in hot die forging processes, Measurement. 2017. 110, pp. 284–295. http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2017.07.003
Markov O., Khvashchynskyi A., Musorin A., Lysenko A. FEM study of the drawing method of hollow forgings with a bottom without a mandrel. Materials Working by Pressure. 2023. (1(52), pp. 3–9. https://doi.org/10.37142/2076-2151/2023-1(52)
Markov, O., Stankov, V., Panov, V., & Zinskyi, V. Study of deformation method of hollow workpieces with bottom by dies with chamfer. Materials Working by Pressure. 2023. (1(52), pp. 71–78. https://doi.org/10.37142/2076-2151/2023-1(52)71
Markov, O., Molodetskyi, V., Zinskyi, V., & Abhari, P. Experimental study of a new process of defor-mation of forgings such as sleeves. Materials Working by Pressure. 2023. (1(52), pp. 79–85. https://doi.org/10.37142/2076-2151/2023-1(52)79
