Перспективні способи точного об’ємного штампування видавлюванням складнопрофільованих деталей
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2025-1(54)87Ключові слова:
радіальне видавлювання, комбіноване поперечне-поздовжнє видавлювання, формоутворення, деталі з фланцем, порожнисті деталі, дефекти форми.Анотація
Левченко В. М., Алієва Л. І., Абхарі П. Б., Малій О. Г. Перспективні способи точного об’ємного штампування видавлюванням складнопрофільованих деталей.
Ефективним шляхом підвищення конкурентоспроможності продукції машинобудування є освоєння ресурсозберігаючих технологій точного об’ємного штампування видавлюванням. Способи видавлювання відрізняються можливістю активного керування режимами обробки металів і дозволяють отримувати прецизійні заготовки із розмірами і якістю, які наближаються до параметрів готових деталей. Зараз спостерігається тенденція до розширення можливостей процесів видавлювання за рахунок додавання до традиційних способів поздовжнього видавлювання нових способів поперечного (радіального та бокового) видавлювання, які спрямовані на виготовлення більш складних деталей недоступних раніше форм. Подальший розвиток цих технологій пов’язано з розробкою способів комбінування схем поздовжнього та поперечного видавлювання, що дозволяє оптимізувати режими виготовлення складнопрофільованих порожнистих та стрижневих деталей за одну операцію. Систематизовано різновиди технологічних схем поперечного (радіального) та комбінованого поперечно-поздовжнього видавлювання. Виділено групи суміщеного, послідовного та поетапного комбінованого видавлювання, в яких об’єднано схеми, що здійснюються послідовно за шляхом і за часом виконання. Експериментально та за допомогою методу скінченних елементів досліджено особливості формоутворення та розвитку деформованого стану порожнистих та суцільних деталей з фланцями та потовщеннями при радіальному та комбінованому видавлюванні. Дана оцінка можливостям і обмеженням нових технологічних прийомів управління течією металу та якістю деформованої заготовки. Розглянуто умови виникнення характерних дефектів деталей, а також способи усунення появи дефектів і відхилень форми деталей.
Посилання
Forging and stamping. Handbook in 4 t. T. 3. Cold die forging. Ed. E.I. Semenov et al. Moscow: Mechanical Engineering. 1987. 384 p. (in Russian)
Aliieva L. I. Improvement of combined extrusion processes: monograph. Kramatorsk: LLC "Tiraj-51". 2018. 352 p. ISBN 978-966-379-846-2. (in Russian)
Matviychuk V.A., Aliev I.S. Improving the processes of local rotary pressure treatment based on the analysis of metal deformability: monograph. Kramatorsk: DSEA. 2009. 268 p. (in Russian)
Beygelzimer Ya.E., Varyukhin V.N., Orlov D.V., Synkov S.G. Twist extrusion – the process of deformation accumulation. Donetsk: Firma TEAN. 2003. 87 p. (in Russian)
Mletzko Ch., Liewald M., Felde A., Schiemann T. Backward extrusion with multiple moving tool elements to reduce punch force. Schmiede JOURNAL. September 2012. pp. 30–33.
Aliiev I.S., Grudkina N.S., Maliy H.V., Tagan L.V. Modeling and development of the processes of precise volumetric forming: monograph. Kramatorsk: DSEA. 2021. 208 p. ISBN 978-617-7889-08-2. (in Ukrainian)
Pepelnjak T., Milutinović M., Plančak M. The Influence of extrusion ratio on contact stresses and die elastic deformations in the case of cold backward extrusion. Strojniškivestnik. Journal of Mechanical Engineering. 2016. 62. 1, pp. 41-50. https://doi.org/10.5545/sv-jme.2015.3051
Aliev I.S. Radial extrusion processes. Soviet Forging and Metal Stamping Technology. English Translation of Kuznechno-Shtampovochnoe Proizvodstvo. 1988. Part 3, pp. 54–61. ISSN 0891-334x.
Balendra R. Injection forging: Engineering and research. Journal of Materials Processing. 2004. 145, pp. 189–206.
Aliieva L., Zhbankov I. Radial-forward extrusion with a movable mandrel. Metallurgical and Mining Industry. 2015. 11, рр. 175–183.
Lee H.Y., Hwang B.B., Lee S.H. Forming load and deformation energy in combined radial backward extrusion process. Proceedings of the Int. Conf. “Metal Forming 2012” 16-19.09.2012, AGH, Krakow, pp. 487–490.
Waelder J., Liewald M. Hollow lateral extrusion of tubular billets – further development of the cold forging process. Applied Mechanics and Materials. 2015. 794, pp. 160–165. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.794.160
Forging Solutions. Design Engineering Information FIA. Сold Forging. 28 p. https://www.forging.org/uploaded/content/members/field_document/ColdForgingArticles.pdf
Aliev I.S., Lobanov A.I., Borisov R.S., Savchinskij I.G. Investigation of die blocks with split dies for the processes of cross extrusion. Forging and Stamping Production (Materials Working by Pressure). 2004. 8, pp. 21–26.
Aliiev I.S. Methods of searching for new technological methods of extrusion. The theory and practice of processing materials with a vice. Collective monograph. Zaporizhzhya: Motor-Sich. 2016, pp. 364–485. ISBN 978-966-2906-60-8. (in Ukrainian)
Aliieva L.I. Processes of combined deformation and extrusion. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2016. 1 (42),pp. 100–108. (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
Jafarzadeh H., Zadshakoyan M., Abdi Sobbouhi E. Numerical studies of some important design factors in radial–forward extrusion process. Materials and Manufacturing Processes. 2010. 25, pp. 857–863.
Farhoumand A., Ebrahimi R. Analysis of forward–backward–radial extrusion process. Materials and Design. 2009. 30, pp. 2152–2157.
Lee Y.S., Hwang S.K., Chang Y.S., Hwang B.B. The forming characteristics of radial-forward extrusion. Journal of Materials Processing Technology. 2001. 113, pp. 136–140.
Choi H.J. Hwang B.B. The forming characteristics of radial–backward extrusion. Journal of Materials Processing Technology. 2001. 113, pp. 141–147.
Aliieva L.I. Controlling the forming of parts with a flange in cold extrusion. Bulletin of the National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”. 2016. 30 (1202), pp. 13–20. (in Russian)
Pat. 662223 USSR. B21 J5/00. Method of extruding metal products. I.S. Aliiev. N. 2016402/25–27. Claimed 12.04.74. Discoveries. Inventions. 1979. N. 18.
Pat. 84078 Ukraine. B21 K 21/00. Method for producing parts with lateral ledges. L.I. Aliieva,
O.M. Brovkin, I.A. Derevenko. u201304310; application 04.05.13; publ. 10.10.13. Bull. N. 19. (in Ukrainian)
Pat. 104817 Ukraine. B21 K 22/04. Method for producing parts with a flange. L.I. Aliieva. u201506428; application 06.30.15; publ. 02.25.16. Bull. N. 4. (in Ukrainian)
Aliiev I.S. Technological capabilities of new methods of combined extrusion. Forging and stamping production. 1990. 2, pp. 7–9. (in Russian)
Pat. 1026923. USSR. B21 K 21/08; B21 K 23/04. A method for manufacturing products such as cups with external lateral projections. Aliiev I.S., Bogoyavlensky K.N. 1983. (in Russian)
Pat. 133899 Ukraine, B21K 21/00. Method for manufacturing hollow parts. Aliieva L.I., Aliiev I.S., Levchenko V.M., Maliy Kh.V., Samoglyadov A.D. u201811522; application 11.23.2018; publ. 04.25.2019. Bull. N. 8. (in Ukrainian)
Pat. 151730 Ukraine. Method for manufacturing hollow parts. Aliiev I.S., Aliieva L.I., Grudkina N.S., Levchenko V.M., Tagan L.V. u202106740; application 11.29.2021; publ. 09.07.2022. Bull. N 36. (in Ukrainian)
Pat. 141858 Ukraine, B21K 21/00. Method for manufacturing hollow parts such as sleeves. Aliieva L.I., Kalyuzhny V.L., Kordenko M.Yu., Kuzenko O.A. u201911074; application 11.11.2019; publ. 04.27.2020. Bull. N. 8. (in Ukrainian)
Pat. 141755 Ukraine, B21K 21/00. Method for extrusion of hollow parts. Aliiev I.S. Kalyuzhny V.L. Aliieva L.I. Levchenko V.M. u201910279; application 10.10.2019; publ. 04.27.2020. Bull. N. 8. (in Ukrainian)
Pat. 67977 A Ukraine, B21 K21/00. Method for extrusion of hollow parts. I.C. Aliiev, I.G. Savchinsky,
L.I. Aliieva, K.I. Sivak. No. 2003077078; publ. 07.15.2004. Bull. N. 7. (in Ukrainian)
Pat. 74528 Ukraine, B 21 K 21/00. A method for obtaining hollow products with a thin bottom. I.S. Aliiev,
I.G. Savchinsky, R.S. Borisov, L.I. Aliieva. 20031211209; appl. 09.12.2003; publ. 12.15.2005. Bull. N. 12. (in Ukrainian)
Pat. 107950 Ukraine, B 21 K 21/00. Method for manufacturing hollow containers like a cup. L.I. Aliieva, Kh.V. Goncharuk, R.I. Sivak. u201513100; application 12.30.15; publ. 06.24.16. Bull. N. 12. (in Ukrainian)
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. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2023. https://doi.org/10.1007/s00170-023-12353-6
Pat. 1522070 USSR. B21 K5/00. Method for manufacturing hollow cylindrical parts. A.M. Dmitriev,
D.A. Dmitrenko, V.M. Grishin et al. Discoveries. Inventions. 1991. N. 3. (in Russian)
