Вплив параметрів процесу холодного комбінованого видавлювання на деформовність заготовок
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2025-1(54)5Ключові слова:
комбіноване видавлювання, напруження, деформації, пластичність, деформовність, використаний ресурс пластичності.Анотація
Алієв І. С., Сивак Р. І., Абхарі П. Б. Вплив параметрів процесу холодного комбінованого видавлювання на деформовність заготовок
Практичною реалізацією вимог до сучасного машинобудівного виробництва умовах високої конкуренції є застосування ресурсозберігаючих процесів. Одними із таких процесів є інноваційні методи холодного об'ємного штампування, що сприяють випуску високоякісної продукції з мінімальними затратами. Зокрема способи ком-бінованого видавлювання поетапним деформуванням дозволяють отримувати деталі складної конфігурації з покращеними механічними властивостями деформованого металу, високою точністю, необхідною технологіч-ною спадковістю та підвищеними значеннями граничних розмірів. Водночас такі процеси дозволяють значно знизити силу деформування і, як наслідок, збільшити стійкість інструменту. При цьому дорогі марки сталей можна замінити на більш дешеві без погіршення службових властивостей виробів за рахунок формування сприятливої для роботи виробів макроструктури, необхідного рівня деформаційного зміцнення та пошкодженності деформованого металу. Але поетапне деформування є причиною виникнення течії металу, що характеризується немонотонною пластичною деформацією, а це значно ускладнює теоретичний розв’язок такого типу задач обробки металів тиском з точки зору розрахунку компонент тензора напружень і пошкоджень. В результаті виникає необхідність у отримані інформації про кінематику пластичної течії металу, механічні властивості та структури функцій матеріалу, які необхідні для розрахунків напружено-деформованого стану та величини використаного ресурсу пластичності при немонотонному деформуванні в умовах об’ємного напруженого стану. На основі теоретичних та експериментальних досліджень в статті пропонується для виготовлення деталей застосовувати способи холодного комбінованого видавлювання і прослідкувати вплив параметрів деформування на деформовність заготовки. Це дозволить значно збільшити граничні розміри та покращити показники технологічної спадковості виробу. Для оцінки пластичності металу в статті пропонується комплекс обчислень, який враховує особливості протікання процесу об’ємного штампування деталей, при якому метал перебуває в умовах немонотонної пластичної деформації.
Посилання
Aliiev I. S., Sivak R. I., Markov O. E., Levchenko V. N. The evaluation of workpiece deformability for the process of two-stage extrusion of hollow hull. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2023. 129 (3-4), РР. 1345–1353. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-023-12353-6.
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. DOI: https://doi.org/10.1007/s11015-017-0501-1 .
Alieva L., Zhbankov Y. Radial-forward extrusion with a movable mandrel. Metallurgical and Mining Indus-try. 2015. 11, pp. 175–183. https://www.metaljournal.com.ua/assets/Journal/english–edition/MMI_2015_11/Leila_Al-ieva.pdf.
Aliiev I. S., Levchenko V. N., Markov O. E., 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 Manufac-turing Technology, 2024, 132(5-6), РР. 2839–2851. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-024-13537-4.
Beigelzimer Ja. E., Efros B., Varyukhin V., Khokhlov A. A continuum model of a structurally-inhomogeneous porous body and its application for the study of stability and viscous fracture of materials deformed under pressure. Engineering Fracture Mechanics. 1994. 48 (5), pp. 629-640.
Sivak I. О. Plasticity of metals during cold plastic deformation. Improvement of pressure treatment processes and equipment in metallurgy and mechanical engineering. 2000, p. 168–171.
Sivak R., Kulykivskyi V., Savchenko V., Sukmaniuk O., Borovskyi V. Application of resource-saving extru-sion technologies and an integrated approach to assessing the plasticity of metal parts in agricultural engineering. Ma-chinery and Energetics, 2024, 15(2), р. 21–32. DOI: https://doi.org/10.31548/machinery/2.2024.21.
Veselovska N., Sivak R., Paladiychuk Y., Bandura V., Telyatnik I., Bohatiuk M., Savkiv V., Edl M. Kinematic characteristics of deformed porous structures. Journal of Engineering Sciences (Ukraine). (2024). Vol. 11(1), pp. D44–D53. DOI: https://doi.org/10.21272/jes.2024.11(1).d6.
Titov A. V., Mykhalevych V. M., Popiel Peter, Mussabekov K. Statement and solution of new problems of deformability theory. Proc. SPIE 10808, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2018. 108085E (1 October 2018). DOI: https://doi.org/10.1117/12.2501635.
Shtern, M. B., Mikhailov, O. V., Mikhailov, A. O. Generalized Continuum Model of Plasticity of Powder and Porous Materials. Powder Metallurgy and Metal Ceramicsthis link is disabled, 2021, 60(1-2), pp. 20–34. DOI: https://doi.org/10.1007/s11106-021-00211-7.
Maximenko A. L., Hetman O. I., Shtern M. B., Olevsky E. A. Modeling the Gas Permeability of the Powder Bed in a Rotary Furnace. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2023. 62(7-8), р. 383–389. DOI: https://doi.org/10.1007/s11106-024-00401-z .
Titov A. V., Balushok K. B., Ostash O. P., ... Polyvoda S. L., Chepil R. V. Pressing of Semi-Finished Al–Mg–Sc Alloy Products in Isothermal Conditions. Materials Science. 2023. 58(5), р. 636–642. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-023-00710-5.
Titov V., Mozghovyi O., Borys R., ... Amirgaliyev Y., Aitkulov Z. Theoretical and experimental substantia-tion of the extraction process with thinning bimetallic tubular elements of dissimilar metals and alloys. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Srodowiska. 2023. 13(2), р. 44–49. DOI: https://doi.org/10.35784/iap-gos.3497.
Kukhar V., Hrushko O., Markov O., Anishchenko O., Prysiazhnyi A. Bypass Bends Deformability of CuZn5 Brass, X10CrNiTi18-9 and C22 Steel at Forming by Euler-Mode Buckling. Lecture Notes in Networks and Systems. 2023. 510, р. 1533–1542. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-11051-1_158.
Kukhar V., Povazhnyi O., Grushko O. Analysis of CuZn5 Tube Buckling During Producing of the Crossover Bend for Metallurgical Unit. Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2023. р. 444–454. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-16651-8_42.
Grushko A. V., Kukhar V. V., Slobodyanyuk Y. O. Phenomenological model of low-carbon steels hardening during multistage drawing. Solid State Phenomena. 2017. 265 SSP, pp.114–123.
Puzyr R., Puzyr V., Kulynych V., ... Dolhikh O., Horshkov A. Problems in the Manufacture of Hydrogen Fuel Cells Bipolar Plates. Proceedings of the 5th International Conference on Modern Electrical and Energy System, MEES 2023. 2023. DOI: https://doi.org/10.1109/MEES61502.2023.10402487 .
Puzyr R., Savelov D., Argat R., Chernish A. Distribution analysis of stresses across the stretching edge of die body and bending radius of deforming roll during profiling and drawing of cylindrical workpiece. Metallurgical and Mining Industry. 2015. 1, pp. 27–32.
Sivak R. Evaluation of metal plasticity and research of the mechanics of pressure treatment processes under complex loading. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. 6/7 (90), pp. 34-41. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.115040 .
Backhaus G. Constitutive equations for the plastic behaviour of metals and the influence of the deformation induced rotation. Acta Mechanica. 1981. 41, рр. 793–830.
