Investigation of Stamping by Wrapping Processes Through Material Deformation Modeling Analysis (original) (raw)
ENGINEERING, ENERGY, TRANSPORT AIC
The article presents the results of development and research of technological schemes of planting flanges on tubular (ring) workpieces by stamping by rolling cylindrical and conical rolls. It is shown that the achievement of significant dimensions of the various elements of the workpiece is possible by providing a directed flow of metal by changing the relative position of the roll and the workpiece. Planting of external flanges is one of the most effective operations of stamping by rolling, as it allows you to form a wide range of products with advanced geometric elements. To assess the technological capabilities of the flange landing operation, the most dangerous from the destruction positions of the workpiece zone was identified and the analysis of the stress-strain state of the material using the method of grids, hardness measurement and microstructural analysis. According to the results of the research, the ways of deformation of the particles of the material of the peripheral ...
ENGINEERING, ENERGY, TRANSPORT AIC
The processes of planting blanks by the rolling stamping method allow for the efficient production of a wide range of high-quality products, but the possibility of material destruction during deformation prevents the expansion of their technological capabilities. Further development of the processes is possible through the development of new technological schemes based on the analysis of deformation kinematics and the appointment of favorable technological parameters, taking into account their influence on the stress-strain state and deformability of the material of the workpieces. In order to widely use the method of assessing the deformability of workpieces, a reliable technique is needed, which provides for the presence of a mathematical model of the trajectory of deformation of material particles in the coordinates "stress state indicator - accumulated plastic deformation before failure." The work uses an approach to finding an analytical representation of the deformat...
Оцінка деформовності матеріалу заготовок при прямому видавлюванні методом штампування обкочуванням
Обробка матеріалів тиском
Михалевич В. М., Матвійчук В. А., Колісник М. А. Оцінка деформовності матеріалу заготовок при прямому видавлюванні методом штампування обкочуванням В статті приведені результати розробки і дослідження технологічної схеми прямого видавлювання методом штампування обкочуванням конічним валком для отримання складно профільних заготовок. Оскільки технологічні можливості при цьому залежать від деформовності матеріалу, то був проведений аналіз напружено-деформованого стану заготовок з використанням методу сіток, вимірювання твердості та мікроструктурного аналізу. Головним результатом аналізу стала побудова шляхів деформування часток матеріалу заготовок в координатах «інтенсивність деформацій – показник напруженого стану». Встановлені зони заготовок, які деформуються в умовах «жорсткого» напруженого стану, тому саме для цих зон проведена оцінка деформовності металів. Для оцінки деформовності матеріалу заготовок побудували модель накопичення пошкоджень, що базується на критерії В. Огородніко...
2021
Мета роботи-створення наукових основ для моделювання та аналізу взаємодії піщаної формувальної суміші з елементами ливарної форми в процесі вертикального збудження коливань ливарної форми. Під впливом зовнішніх вібраційних сил в суміші виникає змінний напружено-деформований стан, відбувається руйнування первинних структурних зв'язків і послаблюються зв'язки між її окремими елементами, здійснюються кінцеві переміщення мінеральних часток з утворенням більш щільною упаковки. В процесі фізичного моделювання розкриті особливості збудження ефекту асиметрії фрикційних сил при вібраційному ущільненні ливарних форм. Отримано експериментальні дані, що дозволяють визначати закон наростання щільності середовища і тривалість вібраційного впливу в залежності від параметрів асиметрії фрикційних сил. Встановлено загальні принципи побудови нових конструкцій ливарних форм з урахуванням асиметрії фрикційних сил. Наведено конструкцію ливарної форми для лиття порожнистих циліндричних виливків. Результати роботи розширюють уявлення про технологічний процес вібраційного формування з використанням ефекту дії асиметрії фрикційних сил.
Проанализировано влияние режимов ковки на эксплуатационные характеристики деталей путем улучшения макроструктуры и микроструктуры металла. Приведены результаты металлографических исследований поко-вок роликов МНЛЗ. Рассмотрена внедренная в условиях ПАО «ММК им. Ильича» технология ковки в комби-нированных бойках, которая позволила добиться улучшения показателей механических свойств металла на 10-20 %, уменьшить неравномерность структуры. Ключевые слова: стойкость деталей, макроструктура, микроструктура, ковка, механические свойства, не-равномерность структуры. An influence of condition of forging during operation for performances details by the way improvements metal's macro-and microstructure was analyzed. Are resulted metallographic researches of forging's rollers of CCM. It is considered introduced in the conditions of OSC "Ilyich Iron and Steel Works of Mariupol" technology of a forging in combined dies, which has allowed to achieve improvement of mechanical pro...
Deformation Heterogeneity in Shape Rolling Process of Copper Bars
НЕОДНОРОДНОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ СОРТОВОЙ ПРОКАТКИ МЕДНЫХ ЗАГОТОВОК Александр Юрьевич Постыляков Юрий Николаевич Логинов ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» Контактная информация: a.i.postyliakov@urfu.ru, j.n.loginov@urfu.ru В работе выполнен расчет деформированного состояния в процессе сортовой прокатки медной заготовки прямоугольного поперечного сечения в ящичном калибре. Описаны основные аспекты постановки задачи конечно-элементного моделирования. Приведены результаты расчетов в виде распределения степени деформации в продолъном и поперечном направлениях. Установлено, что деформированное состояние заготовки отличается значительной неоднородностью, а распространение деформации сначала происходит в направлении от приконтактной поверхности к центру заготовки, а затем в обратном направлении, от центральных слоев к поверхности. Ключевые слова: электротехническая медь, сортовая прокатка, прямоугольный калибр, деформации, метод конечных элементов. FSAEI НРE ...
Development of Dies with Differentiated Clamp for Cutting Blanks for Precision Stamping
ENGINEERING, ENERGY, TRANSPORT AIC, 2021
A large contribution to the final cost of machine-building products is made by the efficiency of blank production, in which a waste-free shear cut is used. The most promising for the implementation of the method of shear cutting are dies with a differentiated clamping of rolled products. The aim of the work is to develop a new die design with a differentiated clamping of rolled products with high technical and economic characteristics and recommendations for the design of such equipment. On the basis of the developed graph of constructions of dies with a differentiated clamping of rolled products, design features have been identified, which made it possible to create a new die design. Compared with the known structures, in the stamp of the DSEA structure, the transverse dimensions and weight are reduced by an average of 25%, and the height of the open stamped space – by 10%. In the process of dividing in the vertical plane, a constant position of the rolling axis is ensured. The tra...
дослідження процесу сушіння обмазки зварювальних електродів методом математичного моделювання
Vinnytsia National Technical University, 2019
Вінницький національний технічний університет На підставі спрощеної моделі масопровідності розроблена математична модель процесу сушіння обмазки зварювальних електродів. Модель враховує процес зневоднення в зонах із постійною і зі спадаючою швидкістю сушіння і побудована на отриманні аналітичного рішення нестаціонарної задачі масопровідності з граничними умовами третього роду для сушіння трубчастих тіл циліндричної форми. Адекватність даної математичної моделі порівнювалася з виконаними автором експериментальними дослідженнями сушіння рутилової обмазки зварювальних електродів. Математична модель спрощена. При розробленні математичної моделі прийняті такі допущення: випаровування вологи з торців обмазки відсутнє; вологий матеріал обмазки є капілярно-пористим тілом і рідина вільно переміщується всередині пористої структури; випаровування рідини відбувається тільки на зовнішній поверхні тіла, а швидкість процесу випаровування визначається теплотою, що підводиться до поверхні тіла; температура вологого тіла в будь-який момент часу однакова по його товщині; Модель розроблена в полярних координатах. Вважалося, що обмазка зварювальних електродів є правильним геометричним тілом (циліндром), в якому при сушінні концентрація вологи змінюється тільки за однією координатою. Граничні умови записані у вигляді граничних умов третього роду (у вигляді рівнянь конвективної масовіддачі) від поверхні вологого тіла в навколишнє середовище. Результати роботи можуть бути використані для числового розрахунку тривалості сушіння капілярнопористих тіл циліндричної форми, таких, як наприклад, локшина, та визначення вмісту вологи в них у процесі сушіння.
Perm National Research Polytechnic University Aerospace Engineering Bulletin, 2015
В конструкциях современных газотурбинных авиационных двигателей применяются различные корпусные детали внутреннего кожуха, выполненные из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Применение ПКМ для изготовления деталей кожуха обеспечивает снижение веса, повышение уровня шумозащиты, а также в ряде случаев снижение стоимости. Наиболее нагруженными элементами корпусных деталей кожуха авиадвигателя являются фланцевые узлы соединений. Низкая межслойная прочность делает конструкции из ПКМ высокочувствительными к дефектам типа расслоений. Кроме того, разрушение фланцевых узлов корпусных деталей, выполненных из ПКМ, происходит именно по типу расслоения вследствие высоких нормальных и касательных напряжений на границе слоев. Рассмотрено два расчетных вариантас дефектом и без дефекта в слоях фланца. Разработаны модели по расчету напряженно-деформированного состояния фланца из ПКМ с дефектом в виде расслоения. Задача анизотропной теории упругости для неоднородной многослойной конструкции фланца решалась в трехмерной постановке с помощью метода конечных элементов в пакете ANSYS. Дефект в виде расслоения в модели задавался отсутствием контакта между слоями фланца. По результатам вычислительных экспериментов проведен анализ полей напряжений на наиболее нагруженных участках фланца. Определена область влияния дефекта на НДС для данного класса изделий. Ключевые слова: авиационные двигатели, узлы соединений, композиционные материалы, численное моделирование, дефект в виде расслоения, напряженно-деформированное состояние, фланец, анизотропные свойства, слоистая модель.
Automation and modeling in design and management of, 2019
In recent years, the methods of layer-by-layer synthesis of prototype products, which is included in additive technologies, have formed a fundamentally new direction in technology, where it is necessary to produce experimental, single, exclusive and unique product samples. The fundamental difference between these methods is that the finished part is obtained not by removing a layer of material from the workpiece, as is customary in traditional methods of processing, and due to the layer-by-layer build-up of the material while obtaining a given shape and size of the product. At the same time, the main feature of these methods is the mandatory use of three-dimensional computer-aided design of the product as the initial stage of layer-by-layer synthesis technology. The use of these technologies is particularly promising in the production of housing elements of electronic equipment due to the ability to consider the specifics of the equipment. The use of additive technologies provides a...
ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» Контактная информация: j.n.loginov@urfu.ru Выполнен анализ последствий накопления дополнительной степени деформации за счет сдвигов в периферийных областях. Наряду с повышением уровня нагартовки это явление сказывается на изменении текстурного состояния и температуры рекристаллизации металла. Ключевые слова: волочение, золото, пластическая деформация. FSAEI НРE «UFU named after the first President of Russia B.N. Yeltsin» Contacts: j.n.loginov@urfu.ru Analysis of effects of deformation additional degree accumulation that is appeared because of changes in the peripheral areas is made. Along with increased work, this phenomenon affects the change of metal texture and metal recrystallization temperature. Ограниченное количество научных работ выполнено по исследованию вариантов технологии производства изделий из золота и его сплавов [1, 2]. Одной из проблем в этой области является достижение высоких прочностных свойств металла ...
Рассмотрен метод производства стеклоплавильных сосудов из платины и ее сплавов, предназначенных для получения стекловолокна, который предусматривает поэтапную многорядную штамповку дна сосуда с получением калиброванных отверстий заданной формы. Методом конечных элементов с помощью различных программ, поставлены и решены задачи первого перехода штамповки. Сделан вывод о неравномерном распределении деформаций, что может являться причиной неравномерного распределения эксплуатационных свойств. Ключевые слова: штамповка, метод конечных элементов, платина, стеклоплавильный агрегат. FSAEI НРE «UFU named after the first President of Russia B.N. Yeltsin» Contacts: j.n.loginov@urfu.ru, exile666@inbox.ru A method for the production of glass melting vessel made of platinum and its alloys for producing glass fibers is considered. The method provides phase of multilayered stamping bottom of the vessel to obtain the calibrated holes of a given shape. Boundary tasks of the first stage stamping deve...
Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova, 2017
The article deals with the influence of the surface roughness, processed by different technological methods to ware resistant characteristics' of the surface layer of ship machines and details high-precision parts. As the technological methods of processing parts was used rotary cutting, grinding with vibration damping, rotating honing, lapping with metered readout surface layer material and the flexible rolling. It is established that the use of a rotary cutting method as a finishing treatment forms not only additional deformed high ware resistant surface layer of parts, at the same time is provided high productivity. The process of grinding with vibration damping significantly reduces the transfer of the abrasive particles on the treated surface, improves accuracy, quality and surface layer ware resistant characteristics. During the rotary honing discontinuity of single grain cutting is combined with continuity of chip formation process, practically no metal buildup to the working surface of the cutting part of the tool occurs, the temperature in the cutting area is reduced, which brings to get details with surface layer of high-quality ware resistant. During the lapping of the surface layer material the optimum value of the highly deformable surface layer thickness is provided. Because of the possible regulation abrasive action to the treated surface, reliable ware resistant layer could be obtained. Flexible rolling enables the implementation of non-rigid thin-walled parts processing with stable, secure, adjustable forces without degrading their accuracy, quality and ware resistant characteristics.