Дослідження процесу утворення утягнення при комбінованому радіально-зворотному видавлюванні деталей з фланцем

Автор(и)

  • Natalia Hrudkina Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0002-0914-8875
  • Leila Aliieva Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0002-5283-925X
  • Payman Abhari Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0003-0827-8149
  • Oleg Markov Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0001-9377-9866
  • Liudmyla Sukhovirska Донецький національний медичний університет вул. Привокзальна, 27, м. Лиман, Україна, 84404, Україна https://orcid.org/0000-0003-0353-9354

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.179232

Ключові слова:

комбіноване видавлювання, енергетичний метод, деталі з фланцем, дефектоутворення, утягнення, процес деформування

Анотація

Досліджено можливості використання енергетичного методу для прогнозування дефектоутворення у вигляді утягнення в процесах комбінованого видавлювання. Запропоновано математичну модель процесу комбінованого радіально-зворотного видавлювання порожнистих деталей з фланцем з урахуванням виродження трапецеїдального модуля у прямокутний. Відокремлені етапи процесу деформування в залежності від величину ходу активного інструменту в порівнянні з товщиною дна стакану. Розроблено узагальнюючу розрахункову схему процесу комбінованого радіально-зворотного видавлювання деталей з фланцем з урахуванням заключної стадії деформування (Hдна<h1). Отримано величину приведеного тиску деформування як функцію від геометричних, технологічних та кінематичного параметрів процесу видавлювання. Роль кінематичного параметру процесу відіграє відносна швидкість витікання металу у вертикальному напрямку (заповнення стінки стакану при зворотній течії металу). За цим параметром проведено оптимізацію величини приведеного тиску деформування. Проаналізовано характер змінення оптимальної величини відносної швидкості витікання металу у вертикальному напрямку за ходом процесу. Встановлено відмінності отриманих залежностей даного кінематичного параметру для процесу з утворенням утягнення в донній частині деталі та без дефектоутворення.

Обґрунтовано, що використання комбінованого видавлювання при виготовленні порожнистих деталей з фланцем, у порівнянні з використанням простих схем деформування, підвищує технологічні можливості процесу. Підтверджено недостатню вивченість технологій впровадження комбінованого видавлювання та брак рекомендацій щодо прогнозування дефектоутворення у вигляді утягнення. Запропоновано розрахункову схему процесу радіально-зворотного видавлювання з урахуванням появи утягнення на заключної стадії деформування. Здійснено моделювання процесу комбінованого видавлювання порожнистих деталей з фланцем та встановлено вплив умов тертя на час появи утягнення в донній частині деталі.

Підтверджено, що запропонована узагальнена розрахункова схема дозволяє прогнозувати появу дефекту у вигляді утягнення на всіх етапах та за різних технологічних умов процесу деформування. Отримання на її основі попередньої оцінки можливого дефектоутворення сприятиме розробці відповідних технологічних рекомендацій щодо уникнення дефектів даного типу

Біографії авторів

Natalia Hrudkina, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Кандидат технічних наук

Кафедра обробки металів тиском

Leila Aliieva, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра обробки металів тиском

Payman Abhari, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра обробки металів тиском

Oleg Markov, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра комп’ютеризованих дизайну і моделювання процесів і машин

Liudmyla Sukhovirska, Донецький національний медичний університет вул. Привокзальна, 27, м. Лиман, Україна, 84404

Кандидат педагогічних наук

Кафедра медичної фізики та інформаційних технологій № 2

Посилання

  1. Markov, O., Zlygoriev, V., Gerasimenko, O., Hrudkina, N., Shevtsov, S. (2018). Improving the quality of forgings based on upsetting the workpieces with concave facets. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (95)), 16–24. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142674
  2. Zhang, S. H., Wang, Z. R., Wang, Z. T., Xu, Y., Chen, K. B. (2004). Some new features in the development of metal forming technology. Journal of Materials Processing Technology, 151 (1-3), 39–47. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2004.04.098
  3. Plancak, M., Barisic, B., Grizelj, B. (2008). Different Possibilities of Process Analysis in Cold Extrusion. Key Engineering Materials, 367, 209–214. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.367.209
  4. Aliev, I. S. (1988). Radial extrusion processes. Soviet Forging and Sheet Metal Stamping Technology, 6, 1–4.
  5. Cho, H. Y., Min, G. S., Jo, C. Y., Kim, M. H. (2003). Process design of the cold forging of a billet by forward and backward extrusion. Journal of Materials Processing Technology, 135 (2-3), 375–381. doi: https://doi.org/10.1016/s0924-0136(02)00870-1
  6. Pepelnjak, T., Milutinović, M., Plančak, M., Vilotić, D., Randjelović, S., Movrin, D. (2016). The Influence of Extrusion Ratio on Contact Stresses and Die Elastic Deformations in the Case of Cold Backward Extrusion. Strojniški Vestnik - Journal of Mechanical Engineering, 62 (1), 41–50. doi: https://doi.org/10.5545/sv-jme.2015.3051
  7. Aliev, I. S., Lobanov, A. I., Borisov, R. S., Savchinskij, I. G. (2004). Investigation of die blocks with split matrixes for the processes of cross extrusion. Kuznechno-Shtampovochnoe Proizvodstvo (Obrabotka Metallov Davleniem), 8, 21–26.
  8. Farhoumand, A., Ebrahimi, R. (2009). Analysis of forward–backward-radial extrusion process. Materials & Design, 30 (6), 2152–2157. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2008.08.025
  9. Seo, J. M., Jang, D. H., Min, K. H., Koo, H. S., Kim, S. H., Hwang, B. B. (2007). Forming Load Characteristics of Forward and Backward Tube Extrusion Process in Combined Operation. Key Engineering Materials, 340-341, 649–654. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.340-341.649
  10. Kalyuzhnyi, V. L., Alieva, L. I., Kartamyshev, D. A., Savchinskii, I. G. (2017). Simulation of Cold Extrusion of Hollow Parts. Metallurgist, 61 (5-6), 359–365. doi: https://doi.org/10.1007/s11015-017-0501-1
  11. Noh, J., Hwang, B. B., Lee, H. Y. (2015). Influence of punch face angle and reduction on flow mode in backward and combined radial backward extrusion process. Metals and Materials International, 21 (6), 1091–1100. doi: https://doi.org/10.1007/s12540-015-5276-y
  12. Aliieva, L., Zhbankov, Y. (2015). Radial-direct extrusion with a movable mandrel. Metallurgical and Mining Industry, 11, 175–183.
  13. Filippov, Yu. K., Ignatenko, V. N., Golovina, Z. S., Anyuhin, A. S., Ragulin, A. V., Gnevashev, D. A. (2011). Teoreticheskoe issledovanie kombinirovannogo protsessa radial'nogo i obratnogo vydavlivaniya v konicheskoy matritse. Kuznechno-shtampovochnoe proizvodstvo. Obrabotka materialov davleniem, 7, 3–7.
  14. Laptev, A. M., Perig, A. V., Vyal, O. Y. (2013). Analysis of equal channel angular extrusion by upper bound method and rigid blocks model. Materials Research, 17 (2), 359–366. doi: https://doi.org/10.1590/s1516-14392013005000187
  15. Ogorodnikov, V. А., Dereven’ko, I. А., Sivak, R. I. (2018). On the Influence of Curvature of the Trajectories of Deformation of a Volume of the Material by Pressing on Its Plasticity Under the Conditions of Complex Loading. Materials Science, 54 (3), 326–332. doi: https://doi.org/10.1007/s11003-018-0188-x
  16. Dereven'ko, I. A. (2012). Deformiruemost' i kachestvo zagotovok v usloviyah kombinirovannogo formoizmeneniya. Obrabotka metallov davleniem, 3 (32), 87–96.
  17. Aliiev, I., Aliieva, L., Grudkina, N., Zhbankov, I. (2011). Prediction of the Variation of the Form in the Processes of Extrusion. Metallurgical and Mining Industry, 3 (7), 17–22.
  18. Shestakov, N. A. (1998). Energeticheskie metody rascheta protsessov obrabotki metallov davleniem. Moscow: MGIU, 125.
  19. Hrudkina, N., Aliieva, L., Abhari, P., Kuznetsov, M., Shevtsov, S. (2019). Derivation of engineering formulas in order to calculate energy-power parameters and a shape change in a semi-finished product in the process of combined extrusion. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (98)), 49–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160585
  20. Aliieva, L., Grudkina, N., Zhbankov, I. (2012). Analysis of billet deformation during the combined radialbackward extrusion. New technologies and achievements in metallurgy and materials engineering. Czestochowa: Quick-druk, 389–396.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-09-30

Як цитувати

Hrudkina, N., Aliieva, L., Abhari, P., Markov, O., & Sukhovirska, L. (2019). Дослідження процесу утворення утягнення при комбінованому радіально-зворотному видавлюванні деталей з фланцем. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(1 (101), 49–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.179232

Номер

Том 5 № 1 (101) (2019): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Natalia Hrudkina, Leila Aliieva, Payman Abhari, Oleg Markov, Liudmyla Sukhovirska

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.