Аннотации:
При холодном прямом прессовании легкоплавких материалов разогрев металла и оснастки, вызванный деформационными процессами и контактным трением, является причиной
снижения качества готовой продукции и потерей стабильности процесса. АО «Челябинский
цинковый завод» совместно с кафедрой «Процессы и машины обработки металлов давлением»
ЮУрГУ с 2019 года активно и успешно занимается разработкой и освоением технологии производства проволочного и пруткового припоя из сплава ПОИн-52. В настоящей работе, используя специализированный инженерный пакет QForm, провели компьютерное моделирование температурных режимов процесса прессования проволочного припоя из сплава ПОИн-52
диаметром 2,0 мм со скоростью прессования 0,5; 1,0 и 3,0 мм/с из заготовки диаметром 20 мм.
По результатам компьютерного моделирования установлено, что скорость истечения металла
из волоки, которая в свою очередь определяется скоростью прессования и коэффициентом
вытяжки, оказывает существенное влияние на температурные условия процесса прессования.
При изменении скорости прессования с 0,5 до 3 мм/с в процессе прессования проволоки
2,0 мм из заготовки 20 мм температура металла возрастает с 33,4 до 75,8 °С. Причем стоит отметить, что последовательное прессование четырех заготовок приводит к повышению
температуры проволоки с 75,8 до 87 °С. Связано это с тем, что в процессе непрерывного
прессования оснастка, а именно волока, разогревается и уже после четвертого цикла прессования ее средняя температура составляет около 45 °С. Средняя температура контейнера повышается при этом на 4 °С. После четвертого цикла дальнейшее повышение температуры как
прессуемого металла, так и проволоки на исследуемом диаметре припоя прекращается и процесс стабилизируется. The heating of metal and tooling caused by deformation processes and contact friction is
the reason for a decrease in the finished product quality and a loss of process stability during cold direct
extrusion of low-melting-point materials. PJSC Chelyabinsk Zinc Plant together with the Department
of Metal Forming Processes and Machines of SUSU has been actively and successfully developing
and mastering the technology for the production of wire and rod solder from POIn-52 alloy.
A computer simulation of the extrusion process temperature conditions of the POIn-52 alloy wire
with a diameter of 2.0 mm at an extrusion speed of 0.5; 1.0 and 3.0 mm/s from a workpiece with
a diameter of 20 mm was carried out in this work, using a specialized engineering package QForm.
Based on the results of computer simulation, it has been established that the speed of metal outflow
from the die, which in turn is determined by the extrusion speed and the extrusion ratio, has a significant
effect on the pressing process temperature conditions. The metal temperature increases from
33.4 to 75.8 °C, when the extrusion speed changes from 0.5 to 3 mm/s in the extrusion process of
wire 2.0 mm from a billet 20 mm. Moreover, it should be noted that sequential extrusion of four
blanks leads to an increase in the wire temperature from 75.8 to 87 °C. This is due to the fact that in
the process of continuous extrusion the tooling, namely the drawing die, heats up and after the fourth
extrusion cycles its average temperature is about 45 °C. The average container temperature rises by
4 °C. A further increase in the temperature of both the metal being extruded and the wire on the investigated
diameter of the solder stops and the process stabilizes after the fourth cycle.
Описание:
Радионова Людмила Владимировна, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой процессов и машин обработки металлов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; radionovalv@susu.ru; ORCID ID: 0000-0001-9587-2925.
Фаизов Сергей Радиевич, преподаватель кафедры процессов и машин обработки металлов
давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; faizovsr@susu.ru.
Громов Дмитрий Владимирович, студент 1-го курса магистратуры на кафедре процессов и
машин обработки металлов давлением, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; gromov111999@gmail.com.
Ердаков Иван Николаевич, канд. техн. наук, доцент, заместитель декана факультета «Материаловедение и металлургические технологии», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; erdakovin@susu.ru. L.V. Radionova, radionovalv@susu.ru,
S.R. Faizov, faizovsr@susu.ru,
D.V. Gromov, gromov111999@gmail.com,
I.N. Erdakov, erdakovin@susu.ru
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation