Дослідження параметрів зони деформації при багатоканальній кутовій екструзії
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології»
Abstract
UKR: В роботі наведено результати досліджень сучасного процесу багатоканальної кутової екструзії. Метою дослідження є визначення особливостей зони деформації та пластичного плину металу в даному процесі. Експериментальну частину дослідження здійснено шляхом аналізу викривлення координатної сітки в зоні деформації після закінчення процесу. Аналіз сітки дозволив виокремити певні елементи зони деформації. Розроблений інструмент, що забезпечує проведення багатоканальної кутової екструзії. Особливістю розробленого інструменту є те, що матриця інтегрована у контейнер і виконується розбірною. Встановлено, що центральні шари металу деформуються легше, а шари, потік яких сповільнюється внаслідок контактного тертя між інструментом та заготовкою, деформуються із затримкою. За допомогою експериментальних даних підтверджено адекватність розробленої в програмі QForm © математичної моделі процесу. Дану математичну модель буде використано для подальших досліджень.
ENG: The paper presents the results of research on the modern process of multichannel angular extrusion. Analysis of the literature has shown that the use of non-equal angular extrusion leads to a smaller size of microstructure in one pass than equal-angular compression. Accordingly, non-uniform angular extrusion is well suited for the formation and changing of fine-grained metal structure, and also significantly increases its strength, ductility and toughness due to shear deformation. However, the known methods of non-uniform angular pressing are mostly used for the manufacture of intermediate products (rods, strip), which to achieve the required level of properties require additional processing. Additional thermal or deformation processing could have a negative impact on the structure and properties of the product. Thus, the urgent task is to develop and study processes in which intense plastic deformation is the final operation. One of these processes is multichannel angular extrusion. The aim of the study is to determine the characteristics of the deformation zone and plastic flow of the metal in this process. The analysis of the grid has allowed to identify certain elements of the deformation zone. A special tool has been developed to provide multi-channel angular extrusion. The peculiarity of the developed tool is the matrix integrated into the container and made collapsible. This design provides removal of the extruded profile after processing. It has been found that the central layers of metal deform more easily, and the layers, the flow of which slows down due to contact friction between the tool and the workpiece, deform with a delay. The adequacy of the mathematical model of the process developed in the QForm © program was also confirmed with the help of experimental data.
ENG: The paper presents the results of research on the modern process of multichannel angular extrusion. Analysis of the literature has shown that the use of non-equal angular extrusion leads to a smaller size of microstructure in one pass than equal-angular compression. Accordingly, non-uniform angular extrusion is well suited for the formation and changing of fine-grained metal structure, and also significantly increases its strength, ductility and toughness due to shear deformation. However, the known methods of non-uniform angular pressing are mostly used for the manufacture of intermediate products (rods, strip), which to achieve the required level of properties require additional processing. Additional thermal or deformation processing could have a negative impact on the structure and properties of the product. Thus, the urgent task is to develop and study processes in which intense plastic deformation is the final operation. One of these processes is multichannel angular extrusion. The aim of the study is to determine the characteristics of the deformation zone and plastic flow of the metal in this process. The analysis of the grid has allowed to identify certain elements of the deformation zone. A special tool has been developed to provide multi-channel angular extrusion. The peculiarity of the developed tool is the matrix integrated into the container and made collapsible. This design provides removal of the extruded profile after processing. It has been found that the central layers of metal deform more easily, and the layers, the flow of which slows down due to contact friction between the tool and the workpiece, deform with a delay. The adequacy of the mathematical model of the process developed in the QForm © program was also confirmed with the help of experimental data.
Description
Я. Фролов: ORCID 0000-0001-6910-6223; О. Кузьміна: ORCID 0000-0003-0794-0583; А. Самсоненко: ORCID 0000-0001-6992-2327; О. Бобух: ORCID 0000-0001-7254-3854
Keywords
обробка тиском, багатоканальна кутова екструзія, подрібнення зерна, нерівномірна деформація, зона деформації, координатна сітка, метод скінченних елементів, математична модель, metal forming, multichannel angular extrusion, grain grinding, non-uniform deformation, deformation zone, grid, finite element method, mathematical model, КОМТ
Citation
Зубко Ю. Ю., Фролов Я. В., Кузьміна О. М., Самсоненко А. А., Бобух О. С. Дослідження параметрів зони деформації при багатоканальній кутовій екструзії. Сучасні проблеми металургії. 2022. № 25. С. 45–59. DOI: 10.34185/1991-7848.2022.01.04.