ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.73
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-4-58-66
Аннотация
Рассмотрена задача по созданию специализированного программного комплекса, способного моделировать картину течения металла в процессах горячей деформации плоских профилированных заготовок. Дана оценка традиционным кинематическим схемам течения металла – нормальной и радиальной. Результаты виртуаль-ного эксперимента, полученные с использованием программного комплекса DEFORM, который хорошо зареко-мендовал себя при решении задач пластического формоизменения, показали, что при любых параметрах процесса осадки реальной является «промежуточная» кинематическая схема течения металла, которая состоит из зон течения по нормали к контуру и зон радиального течения. Предполагается, что для создания алгоритма расчета параметров осадки плоской заготовки допустимой можно считать нормальную кинематическую схему течения металла в условиях трения, которые сопровождают процессы горячей объемной штамповки и ковки алюминиевых сплавов при наличии смазки. На основании этого допущения разработан программный комплекс EQUI, который позволяет моделировать картину течения металла по плоскости контакта инструмента и заготовки. Для компьютерного моделирования пространственной эпюры контактных напряжений и, как следствие, линий раздела течения металла предложена система автоматизированного проектирования КОМПАС, с помощью которой задача в напряжениях может быть сведена к задаче в перемещениях. Это возможно благодаря тому, что проекция твердотельной модели, которая представляет собой аналог пространственной эпюры контактных напряжений на плоскость контакта инструмента и заготовки, позволяет получить изображение линии раздела течения металла на контактной плоскости. Сравнение результатов, полученных в КОМПАС и EQUI, показывает хорошее совпадение.
Ключевые слова
плоская заготовка, деформация, осадка, картина течения металла, пространственная эпюра контактных напряжений, коэффициент трения, программный комплекс
Для цитирования
Соломонов К.Н., Тищук Л.И., Бахаев К.В. Анализ схемы течения металла в процессах деформирования плоской заготовки // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №4. С. 58-66. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-4-58-66
1. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. 423 с.
2. Sobbe C. Beiträgezur Technologie des Schmiedepressens. Werkstattstechnik, 1908, no. 9, pp. 457-471.
3. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Ганаго О.А. Де-формации и усилия при обработке металлов дав-лением. М.: Машгиз, 1959. 304 с.
4. Соломонов К.Н., Костарев И.В., Абашкин В.П. Моделирование процессов объемной штамповки и ковки плоских заготовок. М.: Издательский дом МИСиС, 2008. 128 с.
5. Solomonov K. Development of software for simula-tion of forming forgings. Procedia Engineering, 2014, no. 81, pp. 437-443.
6. Solomonov K., Tishchuk L., Fedorinin N. Simulation of forming a flat forging. Journal of Physics: Conf. Series, 2017, vol. 918, 012038.
7. Solomonov K.N., Tishchuk L.I., Lezhnev S.N., Listrov E.A. Simulation of upsetting process using kinematic schemes of metal flow. Journal of Materials Science and Engineering, 2020, vol. 971, 022041.
8. Gorbatyuk S.M., Morozova I.G., Naumova M.G. Color mark formation on a metal surface by a highly concentrated energy source. Metallurgist, 2016, vol. 60, no. 5-6, pp. 646-650.
9. Zakharov A.N., Gorbatyuk S.M., Borisevich V.G. Modernizing a press for making refractories. Metal-lurgist, 2008, vol. 52, no. 7-8, pp. 420-423.
10. Bast J., Gorbatyuk S.M., Kryukov I.Yu. Study of the temperature fields in the mold of a horizontal con-tinuous caster. Metallurgist, 2011, vol. 55, no. 3-4, pp. 163-166.
11. Glukhov L.M., Gorbatyuk S.M., Morozova I.G. Ef-fective laser technology for making metal products and tools. Metallurgist, 2016, vol. 60, no. 3-4, pp. 306-312.
12. Tarasov Yu.S., Radyuk A.G., Gorbatyuk S.M. Effect of the thermal insulation of the inner wall on the thermal condition of the air tuyeres of blast furnaces. Metallurgist, 2018, vol. 61, no. 9-10, pp. 745-750.
13. Gorbatyuk S.M., Morozova I.G., Naumova M.G. De-velopment of the working model of production reindustrialization of die steel heat treatment. Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya [News of Universities. Ferrous Metallurgy], 2017, vol. 60, no. 5, pp. 410-415.
14. Artiukh V.G., Karlushin S.Yu., Sorochan E.N. Pecu-liarities of mechanical characteristics of contemporary polyurethane elastomers. Procedia Engineering, 2015, no. 117, pp. 938-944.
15. Artiukh V., Raimberdiyev T., Mazur V. Use of CAE-systems at evaluation of shock absorbers for metallurgical equipment. MATEC Web of Conferences, 2016, vol. 53, 01039.
16. Polyakov A.V., Mazur I.P. Research on the Effect of Reduction Distribution in Universal Stands on the Process of Metal Transition from Sides to the Center Line of Transfer Bar // Materials Science and Engi-neering: Conf. Series, 2019, vol. 718, 012014.
17. Мазур И.П., Ситников В.О., Шопин И.И. Повыше-ние востребованности специалистов-металлургов для бизнеса: совершенствование образовательной программы // Черные металлы. 2020. № 8. С. 34-39.
18. Мазур И.П., Бобков Е.Б., Соловьев В.Н. Техноло-гия и производство листового проката. Взгляд на устремления и тенденции // Черные металлы. 2021. № 10. С. 4-12.