Прогнозування формоутворення порожнистих деталей з фланцем в процесі комбінованого радіально-зворотного видавлювання

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
  • Oleg Markov Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0001-9377-9866
  • Irina Marchenko Приазовський державний технічний університет вул. Університетська, 7, м. Маріуполь, Україна, 87555, Україна https://orcid.org/0000-0002-4566-3866
  • Alexander Shapoval Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського вул. Першотравнева, 20, м. Кременчук, Україна, 39600, Україна https://orcid.org/0000-0002-4303-7124
  • Payman Abhari Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0003-0827-8149
  • Mariia Kordenko Науково-виробниче підприємство «ІНТРІС» вул. Ярослава Мудрого, 48А, м. Краматорськ, Україна, 84300, Україна https://orcid.org/0000-0002-5168-7813

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.203988

Ключові слова:

енергетичний метод, комбіноване видавлювання, деталі з фланцем, формоутворення, процес деформування

Анотація

При моделювання процесу комбінованого радіально-зворотного видавлювання порожнистих деталей з фланцем виділено дві принципово різні за набором складових кінематичних модулів розрахункові схеми CDZ-1.i та CDZ-2.j із урахуванням можливої форми межі розподілу течії металу всередині заготовки. Співставлення залежностей оптимальної відносної швидкості витікання металу у зворотному напрямку для різних схем вказує на істотні відмінності отриманих значень за ходом процесу деформування. Актуальність дослідження ґрунтовано на забезпеченні спрощення оцінки використання процесу комбінованого видавлювання для отримання порожнистих деталей з фланцем із дотриманням необхідних розмірів у порівнянні з використанням простих схем деформування. Виявлено недостатню вивченість технологій впровадження комбінованих схем видавлювання та брак технологічних рекомендацій щодо визначення силового режиму та формоутворення напівфабрикату. Проведено дослідження процесу комбінованого видавлювання порожнистих деталей з фланцем із відокремленням різних типів за характером течії металу в залежності від геометричних співвідношень процесу деформування. Отримано експериментальні дані щодо поетапного формозмінення напівфабрикату в процесі деформування за різних геометричних співвідношень. Визначено межі використання розрахункових схем процесу для отримання даних щодо приростів напівфабрикату, в тому числі з точки зору прогнозування утягнення в доній частині. Умовою вибору відповідної схеми слід вважати умову мінімального значення величини приведеного тиску деформування  Отримані рекомендації спрощують прогнозування формоутворення та силового режиму видавлювання (відхилення від експериментально отриманих даних вдається знизити до 10 %), що сприятиме оцінці раціональності використання процесів комбінованого видавлювання із забезпеченням необхідних розмірів деталі

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

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

Irina Marchenko, Приазовський державний технічний університет вул. Університетська, 7, м. Маріуполь, Україна, 87555

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інформатики

Alexander Shapoval, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського вул. Першотравнева, 20, м. Кременчук, Україна, 39600

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології машинобудування

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

Доктор технічних наук, професор

Кафедра обробки металів тиском

Mariia Kordenko, Науково-виробниче підприємство «ІНТРІС» вул. Ярослава Мудрого, 48А, м. Краматорськ, Україна, 84300

Інженер-дослідник

Посилання

  1. Zagirnyak, M., Zagirnyak, V., Moloshtan, D., Drahobetskyi, V., Shapoval, A. (2019). A search for technologies implementing a high fighting efficiency of the multilayered elements of military equipment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (102)), 33–40. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.183269
  2. Markov, O., Gerasimenko, O., Aliieva, L., Shapoval, A. (2019). Development of the metal rheology model of high-temperature deformation for modeling by finite element method. EUREKA: Physics and Engineering, 2, 52–60. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2019.00877
  3. Kukhar, V., Kurpe, O., Klimov, E., Balalayeva, E., Dragobetskii, V. (2018). Improvement of the Method for Calculating the Metal Temperature Loss on a Coilbox Unit at The Rolling on Hot Strip Mills. International Journal of Engineering & Technology, 7 (4.3), 35. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19548
  4. Dragobetskii, V., Zagirnyak, V., Shlyk, S., Shapoval, A., Naumova, O. (2019). Application of explosion treatment methods for production Items of powder materials. Przegląd Elektrotechniczny, 1 (5), 41–44. doi: https://doi.org/10.15199/48.2019.05.10
  5. Anishchenko, O. S., Kukhar, V. V., Grushko, A. V., Vishtak, I. V., Prysiazhnyi, A. H., Balalayeva, E. Y. (2019). Analysis of the Sheet Shell's Curvature with Lame's Superellipse Method during Superplastic Forming. Materials Science Forum, 945, 531–537. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.945.531
  6. 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
  7. Aliev, I. S. (1988). Radial extrusion processes. Soviet Forging and Sheet Metal Stamping Technology, 6, 1–4.
  8. 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
  9. Perig, A. (2015). Two-parameter Rigid Block Approach to Upper Bound Analysis of Equal Channel Angular Extrusion Through a Segal 2θ-die. Materials Research, 18 (3), 628–638. doi: https://doi.org/10.1590/1516-1439.004215
  10. 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
  11. Hrudkina, N., Aliieva, L. (2020). Modeling of cold extrusion processes using kinematic trapezoidal modules. FME Transactions, 48 (2), 357–363. doi: https://doi.org/10.5937/fme2002357h
  12. Luri, R., Luis Pérez, C. J. (2011). Modeling of the processing force for performing ECAP of circular cross-section materials by the UBM. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 58 (9-12), 969–983. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-011-3460-x
  13. Ogorodnikov, V. A., Dereven'ko, I. A. (2013). Modeling combined extrusion process to assess the limit of forming blanks from different materials. Izvestiya MGTU «MAMI», 2 (1 (15)), 224–229.
  14. Dereven'ko, I. A. (2012). Deformiruemost' i kachestvo zagotovok v usloviyah kombinirovannogo formoizmeneniya. Obrabotka metallov davleniem, 3 (32).
  15. Alieva, L. I., Martynov, S. V., Grudkina, N. S., Komirenko, A. D. (2013). Tehnologicheskaya deformiruemost' pri shtampovke stakanov s flantsem. Nauchnyy Vestnik DGMA, 1 (11), 20–24. Available at: http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/science_vesnik/%E2%84%961(11%D0%95)_2013/article/5.pdf
  16. Hrudkina, N., Aliieva, L., Abhari, P., Markov, O., Sukhovirska, L. (2019). Investigating the process of shrinkage depression formation at the combined radial-backward extrusion of parts with a flange. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (101)), 49–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.179232
  17. 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
  18. Sivak, R. (2017). Evaluation of metal plasticity and research on the mechanics of pressure treatment processes under complex loading. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (90)), 34–41. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.115040
  19. Farhoumand, A., Ebrahimi, R. (2016). Experimental investigation and numerical simulation of plastic flow behavior during forward-backward-radial extrusion process. Progress in Natural Science: Materials International, 26 (6), 650–656. doi: https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2016.12.005
  20. 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
  21. 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
  22. Ebrahimi, R., Reihanian, M., Moshksar, M. M. (2008). An analytical approach for radial-forward extrusion process. Materials & Design, 29 (9), 1694–1700. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2008.03.018
  23. Stepanskiy, L. G. (1979). Raschety protsessov obrabotki metallov davleniem. Moscow: Mashinostroenie, 215.
  24. Shestakov, N. A. (1998). Energeticheskie metody rascheta protsessov obrabotki metallov davleniem. Moscow: MGIU, 125.
  25. Chudakov, P. D. (1992). Verhnyaya otsenka moshchnosti plasticheskoy deformatsii s ispol'zovaniem minimiziruyushchey funktsii. Izvestiya vuzov. Mashinostroenie, 9, 13–15.
  26. Aliieva, L., Hrudkina, N., Aliiev, I., Zhbankov, I., Markov, O. (2020). Effect of the tool geometry on the force mode of the combined radial-direct extrusion with compression. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (104)), 15–22. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.198433
  27. 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

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-08-31

Як цитувати

Hrudkina, N., Aliieva, L., Markov, O., Marchenko, I., Shapoval, A., Abhari, P., & Kordenko, M. (2020). Прогнозування формоутворення порожнистих деталей з фланцем в процесі комбінованого радіально-зворотного видавлювання. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(1 (106), 55–62. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.203988

Номер

Том 4 № 1 (106) (2020): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Natalia Hrudkina, Leila Aliieva, Oleg Markov, Payman Abhari, Alexander Shapoval, Irina Marchenko, Mariia Kordenko

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.