Journals →  Цветные металлы →  2019 →  #3 →  Back

Металлообработка
ArticleName Механика выдавливания алюминиевого сплава при штамповке поковки с продольными ребрами
DOI 10.17580/tsm.2019.03.10
ArticleAuthor Сосенушкин Е. Н., Кадымов В. А., Яновская Е. А., Гуреева Т. В.
ArticleAuthorData

Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», Москва, Россия:

Е. Н. Сосенушкин, профессор, эл. почта: sen@stankin.ru
Е. А. Яновская, доцент
Т. В. Гуреева, соискатель кафедры систем пластического деформирования

 

Московский государственный гуманитарно-экономический университет, Москва, Россия:

В. А. Кадымов, профессор

Abstract

К сложным по конфигурации относятся поковки, имеющие продольные ребра на внешней цилиндрической поверхности, при штамповке которых течение металла затруднено из-за появления новых поверхностей и постоянно увеличивающейся площади контакта деформируемого металла с инструментом. В этом случае краевая задача теории пластичности должна формулироваться в объемной постановке, точного аналитического решения которой не существует. Известными методами механики сплошной среды трехмерная задача выдавливания пластического слоя приводится к плоской на основе выдвинутых А. А. Ильюшиным специальных кинематических гипотез относительно сил трения на контакте при условии полного проскальзывания металла и максимального значения касательных напряжений. В статье обосновывается постановка и приводится решение краевой задачи относительно трех осредненных по толщине деформируемого слоя неизвестных функций: контактного давления и двух компонент скорости течения. Получены аналитические зависимости для оценки контактного давления, сил деформирования, компонент скорости течения и деформаций при формоизменении полой цилиндрической поковки с затеканием металла в тонкие продольные ребра. Установлены характер изменения и взаимосвязи силы выдавливания, скорости течения и деформаций с геометрическими параметрами штампуемой поковки. Решение получено в общем виде, и результаты могут быть распространены на поковки с любым количеством ребер. Экспериментами подтверждена возможность изготовления оребренных поковок из алюминиевого сплава АК7 без дефектов структуры.

keywords Математическая модель, выдавливание, продольные ребра, давление, сила, скорость, перемещения, деформации
References

1. Xia Qiu-Xiang, Hu Xuan-Tong, Chen Deng, Qu Hong-Bo. Investigation into combined process of extrusion and upsetting extrusion for thick sheet with rectangular edge convexity // Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition). 2015. Vol. 43, Iss. 10. P. 89–94.
2. Zapara M., Augenstein E. Komplexe Bauteilherstellung virtuell und kostengünstig designen // Stahl und Eisen. 2018. No. 5. P. 50–51.
3. Prünte S., Music D., Schneider J. M., Teller M. et al. Decreasing friction during Al cold forming using a nanomolecular layer // Journal of Vacuum Science and Technology а Vacuum Surfaces and Films. 2017. Vol. 35, Iss. 2. P. 020605/1–020605/4.
4. Terhorst M., Ozhoga-Maslovskaya O., Trauth D., Mattfeld P. et al. Finite Element-Based Modeling of Strain Haedening in Metal Forming // Steel Research International. 2016. Vol. 87, Iss. 10. P. 1323–1332.
5. Liu Shuaiyang, Wang Aiqin, Xin Xuanrong. Design on hot extrusion process for aluminum alloy blades // Forging and Stamping Technol. 2017. Vol. 42, Iss. 4. P. 103–109.
6. Zhao Jiuhui, Zhang Jin, Chen Ming’an, Deng Yunlai. Design on isothermal die forging preform for 7050 aluminum alloy // Forging and Stamping Technol. 2017. Vol. 42, Iss. 4. P. 8–13.
7. Ильюшин А. А. Труды (1946–1966). Т. 2. Пластичность. — М. : Физматлит, 2004. — 480 с.
8. Георгиевский Д. В., Вилле Р. Асимптотическое интегрирование в краевых задачах идеально жесткопластического течения в тонком слое // Упругость и неупругость. Материалы Международного научного симпозиума по проблемам механики деформируемых тел, посвященного 100-летию со дня рождения А. А. Ильюшина / под ред. проф. И. А. Кийко, проф. Г. Л. Бровко, проф. Р. А. Васина. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 2011. С. 52–59.
9. Пат. 2484913 РФ. Способ изготовления стержневых изделий с продольными ребрами из алюминиевых сплавов / Артес А. Э., Володин А. М., Смеликов В. Г. и др. ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» ; заявл. 28.12.2011 ; опубл. 20.06.2013, Бюл. № 17.

10. Кадымов В. А., Сосенушкин Е. Н., Яновская Е. А. Некоторые точные решения эволюционного уравнения растекания пластического слоя на плоскости // Вестник Московского университета. Серия 1. Математика. Механика. 2016. № 3. С. 61–65.
11. Георгиевский Д. В. Избранные задачи механики сплошной среды. — М. : ЛЕНАНД, 2018. — 560 с.
12. Грешнов В. М. Физико-математическая теория больших необратимых деформаций металлов. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2018. — 232 с.
13. Кадымов В. А., Сосенушкин Е. Н., Белов Н. А. Контактная задача о несвободном растекании пластического слоя на плоскости: эксперимент и теория // Упругость и неупругость. Материалы Международного научного симпозиума по проблемам механики деформируемых тел, посвященного 105-летию со дня рождения А. А. Ильюшина (Москва, 20–21 января 2016 г.) / под ред. проф. Г. Л. Бровко, проф. Р. А. Васина, проф. Д. В. Георгиевского. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 2016. С. 180–185.
14. Воронцов А. Л. Технологические задачи теории пластичности. Т. 1. — М. : Машиностроение-1, 2006. — 474 с.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back