ОСНОВНІ ЕТАПИ ПРОЕКТУВАННЯ РЕСУРСОЗБЕРІГАЮЧИХ ТЕХНОЛОГІЙ ДЕФОРМАЦІЇ ЗЛИВКІВ НА ГІДРОПРЕСАХ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2024-3-9Ключові слова:
гаряче прокатування, злиток, геометрія інструменту, плоскі бойки, вирізні бойки, чисельне моделювання, метод скінченних елементів.Анотація
Мета роботи. Дослідження технологічного процесу кування крупних злитків на гідропресах з метою виявлення та зниження ресурсовитрат.
Методи дослідження. Метод скінченних елементів, що дає можливість оцінки напружено-деформованого стану заготовки, можливості його вирівнювання, гомогенізації за рахунок керування факторами, що формують оптимальний спосіб кування для даної заготовки.
Отримані результати. Розроблено ресурсозберігаючий технологічний процес, заснований на оптимальному способі кування, що дозволяє вивести на новий рівень якість проектованої продукції і призводить до підвищення техніко-економічних показників виробництва. Шляхом керування напружено-деформованого стану металу можна досягти високої якості кованих виробів та створити ресурсозберігаючі технології процесу кування поковок високолегованих марок сталей та сплавів. Метод скінченних елементів дозволяє спрогнозувати поля розподілу параметрів напружено-деформованого стану заготовки, мікроструктуру металу, розмір зерна.
Наукова новизна. Сформовано фактори, що формують раціональний ресурсозберігаючий технологічний процес пластичної формозміни і спосіб кування великих поковок з легованих, нержавіючих сталей і сплавів на гідропресах, і напрямки їх оптимізації.
Практичне застосування. Розроблені практично обґрунтовані рекомендації щодо оптимальних режимів кування злитків з інструментальних марок сталей. Це дозволить зменшити витрати енергоносіїв, заощадити час виробництва кованої продукції та в цілому інтенсифікувати процес пластичної формозміни. Запропоговані рекомендації можуть бути застосовані не лише в процесах кування інструментальних марок сталей але й при інших видах гарячої пластичної деформації металів широкої номенклатури.
Посилання
Semenov, Ye. (1985). Kovka і shtampovka [Forg-ing and stamping] – Materialy і nagrev. Oborudovanie. Kovka [Materials and heating. Equipment. Forging], 567.
Ohrimenko, Ya. M., Tiurin, V.A. (1977). Teoriya processov kovki [Theory of forging processes]. Moscow, Vysshaya shkola, 295.
Zhbankov, Ya. G. (2016). Razvitie nauchnyh os-nov processov plasticheskogo deformirovaniya i sovershenstvovanie tehnologij kovki krupnyh pokovok [Development of scientific foundations of plastic defor-mation processes and improvement of forging technolo-gies for large forgings]. Kramatorsk, 594.
Obdul D. V., Obdul V. D., Chigyrinsky V. V., Dergachev O. V., Duving V. V. (2010). The method of forging graded metal. Patent of Ukraine for useful model. G06F7/58. № 4845; declared 21.09.2009; published 10.03.2010, № 3.
Markov, O.E., Khvashchynskyi, A.S., Musorin, A.V. et al. (2022). Investigation of new method of large ingots forging based on upsetting of workpieces with ledg-es. Int J Adv Manuf Technol 122, 1383–1394. https://doi.org/10.1007/s00170-022-09989-1
Y.S. Leea, S.U. Lee b, C.J. Van Tynec, B.D. Joo d, Y.H. Moon Internal void closure during the forging of large cast ingots using a simulation approach. Journal of Materials Processing Technology 211, 1136–1145. doi:10.1016/j.jmatprotec.2011.01.017
A. Yu. Matyukhin, I. A. Alfyorov, T. A. Stefanen-ko et al. (2019). Methods of improving the forging quality of forgings of high-alloy grades of steels and alloys on hydropresses. Bulletin of the National Technical Universi-ty “KhPI”, Kharkiv, 12 (1337), 36–41.
Wang J, Fu P, Liu H, Li D, Li Y (2012). Shrinkage porosity criteria and optimized design of a 100-ton 30Cr2Ni4MoV forging ingot. Mater Design 35: 446–456. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.09.056
Zhang X-X, Cui Z-S, Chen W, Li Y (2009). A crite-rion for void closure in large ingots during hot forging. J Mater Process Tech 209(4):1950–1959. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.04.051
Feng C, Cui Z, Liu M, Shang X, Sui D, Liu J (2016). Investigation on the void closure efficiency in cogging processes of the large ingot by using a 3-D void evolution model. J Mater Proc Technol 237: 371–385. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2016.06.030
Banaszek G, Stefanik A (2006). Theoretical and laboratory modelling of the closure of metallurgical de-fects during forming of a forging. J Mater Proc Technol 177(1–3):238-42
Chen K, Yang YT, Liu KJ, Shao GJ (2010). Simulation of void defect evolvement during the forging of steel ingot. In Adv Mater Res (Vol. 97, pp. 3079-3084). Trans Tech Publications Ltd. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.97-101.3079
Kim Y, Cho J, Bae W (2011). Efficient forging process to improve the closing effect of the inner void on an ultra-large ingot. J Mater Proc Technol 211(6):1005–13. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2011.01.001
Li Y, He T, Zeng Z (2013). Numerical simulation and experimental study on the tube sinking of a thin-walled copper tube with axially inner micro grooves by radial forging. J Mater Proc Technol 213(6):987–996. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2013.02.017
Weides G, Blaes N, Bokelmann D (2008). Opti-misation of the forging process of profiled discs for low pressure turbine rotors by FEM simulation. 17 Interna-tional Forgeмasters Meeting. Santander, Spain, (3–7).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
