Аннотации:
Целью работы является определение перемещений и деформаций при горячем прессовании трубной
заготовки с различной формой образующей матрицы. В качестве материала при проведении расчетов
использован титановый сплав ВТ6, температура прессования 1000 °C. Вычислительный эксперимент
включал применение программного комплекса QFORM, а в качестве способа решения применен метод
конечных элементов. Решение краевой задачи показало влияние конфигурации очага деформации при
прессовании на распределение напряжений и деформаций. Проанализированы средние напряжения,
скорости и степени деформации. Анализ этих параметров позволяет выявить причины неоднородности
механических характеристик в прессуемых полуфабрикатах, а также возможного дефектообразования.
Сделан вывод об отсутствии мертвых зон при угле наклона образующей матрицы 45 °. Существует область повышенных скоростей деформации, примыкающая к поверхности матрицы, в которой разрушение металла маловероятно. Наибольшие сжимающие напряжения локализованы вдоль стенки контейнера и вдоль рабочей поверхности пресс-шайбы. Средние напряжения снижаются ближе к выходу из очага
деформации. Поэтому области металла на выходе из очага деформации могут подвергаться разрушению
с появлением микро и макротрещин. Областью применения результатов работы является технологическое обеспечение работы прессовых цехов, а также исследовательских организаций. The aim of this work is to determine displacement and deformation during hot tube billet extrusion with
various die shapes. Calculations were performed for extrusion of titanium VT6 alloy at 1000 °C. Computational
experiments involved the use of the finite element method realized in the QFORM software complex. The solution
of the boundary value problem shows the effect of the configuration of the deformation zone during extrusion
on the distribution of stresses and strains. The average stress, strain rates and strains are analyzed.
The analysis of these parameters allows to identify the causes of heterogeneity of mechanical properties in extruding
semi-finished products, as well as possible defect formation. Conclusion is made about the absence of
dead zones at the die angle of 45°. A region of increased strain rates exists near the die surface in which metal
fracture is hardly probable. The greatest compressive stresses are localized along the container wall and along
the work surface of the pressure pad. Average stresses decrease towards the exit of the deformation zone, therefore,
these regions of metal may be subjected to fracture due to micro- or macrocrack formation. The scope of
the results is technological support of the work of forging workshops, as well as research organizations.
Описание:
Логинов Юрий Николаевич, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры обработки металлов
давлением, Уральский федеральный университет; j.n.loginov@ urfu.ru.
Костоусова Наталья Федоровна, магистрант кафедры обработки металлов давлением, Уральский
федеральный университет; omd@urfu.ru. Yu.N. Loginov, j.n.loginov@urfu.ru,
N.F. Kostousova, omd@urfu.ru
Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian Federation