Дослідження прокатки двошарового порошкового сердечнику у металевій оболонці

Автор(и)

  • Eduard Gribkov Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0002-1565-6294
  • Olena Berezshnaya Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0001-6205-1987
  • Svetlana Hurkovskaya Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0001-6594-6815
  • Svetlana Malyhina Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0002-2622-5473

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150081

Ключові слова:

порошкова металургія, порошкова стрічка, порошок, математична модель, напружено-деформований стан

Анотація

Розроблено аналітичну модель напружено-деформованого стану двошарового порошкового сердечнику у металевій оболонці в осередку деформації при виготовленні композиційного матеріалу методом прокатки. На основі розробленої математичної моделі виконано теоретичний аналіз впливу вихідних параметрів на протікання процесу прокатки композиційного матеріалу. З використанням методу скінчених елементів проведено моделювання процесу прокатки різнорідних порошків у металевій оболонці. У результаті проведеного теоретичного дослідження встановлено вплив матеріалу та товщини оболонки на геометричні характеристики осередку деформації, а також впливу коефіцієнту асиметрії на зміну зони пластичного формозмінення та щільності порошкового матеріалу. Визначено розподіли нормальних контактних напружень та відносної щільності вздовж осередку деформації при різних обтисках. Проведено розрахунок складових зусиль прокатки при деформації порошкового сердечнику та металевої оболонки. Встановлено, що зі збільшенням товщини оболонки зростають енергосилові параметри процесу. При цьому складова сили прокатки від деформації оболонки може бути як порівняна зі складовою від деформації порошкового сердечнику, так і перевищувати її у декілька разів. Проведено експериментальні дослідження процесу, які підтвердили правомірність розробленої математичної моделі, яка може бути використана для визначення оптимальних технологічних режимів двошарового порошкового сердечнику у металевій оболонці. Запропоновано технологію прокатки двошарового порошкового сердечнику у металевій оболонці, що включає прокатку за два проходи з поступовим засипанням компонентів у металеву оболонку. Встановлено, що при прокатці за запропонованою технологією відносна щільність сердечнику підвищується при однакових режимах прокатки. При цьому зберігається розмір фракції порошку, що є необхідною умовою для данної технології виробництва

Біографії авторів

Eduard Gribkov, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Доктор технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра автоматизованих металургійних машин та обладнання

Olena Berezshnaya, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Доктор технічних наук

Кафедра підйомно-транспортних машин

Svetlana Hurkovskaya, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Кандидат технічних наук

Кафедра інформатики і інженерної графіки

Svetlana Malyhina, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інформатики і інженерної графіки

Посилання

  1. Tseng, H.-C., Hung, C., Huang, C.-C. (2009). An analysis of the formability of aluminum/copper clad metals with different thicknesses by the finite element method and experiment. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 49 (9-12), 1029–1036. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-009-2446-4
  2. Qwamizadeh, M., Kadkhodaei, M., Salimi, M. (2014). Asymmetrical rolling analysis of bonded two-layer sheets and evaluation of outgoing curvature. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 73 (1-4), 521–533. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-014-5825-4
  3. Parvizi, A., Afrouz, F. (2016). Slab analysis of asymmetrical clad sheet bonded before rolling process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 87 (1-4), 137–150. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-016-8419-5
  4. Ishfaq, K., Mufti, N. A., Mughal, M. P., Saleem, M. Q., Ahmed, N. (2018). Investigation of wire electric discharge machining of stainless-clad steel for optimization of cutting speed. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-018-1630-9
  5. Amirkhanlou, S., Jamaati, R., Niroumand, B., Toroghinejad, M. R. (2011). Manufacturing of High-Performance Al356/SiCpComposite by CAR Process. Materials and Manufacturing Processes, 26 (7), 902–907. doi: https://doi.org/10.1080/10426914.2011.577879
  6. Chigarev, V. V., Belik, A. G., Gribkov, E. P., Gavrish, P. A. (2014). A mathematical model of the process of rolling flux-cored tapes. Welding International, 29 (1), 70–74. doi: https://doi.org/10.1080/09507116.2014.888192
  7. Gribkov, E. P., Perig, A. V., Danilyuk, V. A. (2014). Research into the process of producing powder tapes. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 77(5-8), 1087–1104. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-014-6496-x
  8. Fedorinov, V. A., Satonin, A. V., Gribkov, E. P. (2010). Matematicheskoe modelirovanie napryazheniy, deformaciy i osnovnyh pokazateley kachestva pri prokatke otnositel'no shirokih listov i polos. Kramatorsk: DGMA, 244.
  9. Volkogon, G. M., Dmitriev, A. M., Dobryakov, E. P. (1991). Advanced technological processes stamping parts from powders and equipment. Mechanical Engineering.
  10. Zheng, Z.-X., Xia, W., Zhou, Z. Y. (2013). Experimental and numerical modeling for powder rolling. Review of Advanced Material Science, 33, 330–336. Available at: http://www.ipme.ru/e-journals/RAMS/no_43313/05_433_zheng.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-10

Як цитувати

Gribkov, E., Berezshnaya, O., Hurkovskaya, S., & Malyhina, S. (2018). Дослідження прокатки двошарового порошкового сердечнику у металевій оболонці. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(1 (96), 71–79. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150081

Номер

Розділ

Виробничо-технологічні системи