Deformations in the nonstationary stage of aluminum alloy rod extrusion process with a low elongation ratio

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 2 2022 45 TECHNOLOGY носительное обжатие только 40 %, что соответствует в соответствии с формулой (3) степени деформации  0,51. Как видно из графика, изображенного на рис. 5, это значение достигается уже при расстоянии от торца отпрессованного прутка 224 мм, что составляет 63 % от диаметра прутка. При этом установившиеся рекомендации предполагают удаление металла на длине до 200 % от диаметра прутка. Следует отметить, что наличие слабодеформированной области в передней (выходной) части пресс-изделия неоднократно подтверждалось экспериментальными исследованиями, выполненными в основном методом координатных сеток [22, 23]. Однако эти исследования проводились, как правило, на модельном материале, например свинце, а также при гораздо меньших геометрических параметрах. Применение метода конечных элементов позволило задать для решения реальные размеры заготовок и реальные свойства деформируемого материала. Практическая ценность представленного исследования заключается в том, что по данным результатам расчета можно оценить степень деформации, полученную прутком в начальной нестационарной стадии прессования и принять решение, возможно ли использовать этот металл для дальнейшей обработки или его следует отправить на переплав. Одна из проблем, возникающих после окончания процесса прессования, состоит в том, что необходимо произвести оценку механических свойств готового продукта. Это приходится делать, отбирая темплет, который расположен на определенном расстоянии от выходного конца. Это расстояние регламентировано стандартом. Каковы свойства продукта на меньшем или большем расстоянии от указанного места, остается неизвестным. Возможно, что часть отпрессованного прутка обладает необходимым уровнем физико-механических свойств, но их оказывается нечем измерить. Получается, что более простой выход – это направить возможно хороший металл на переплав. Наличие решения задачи методом конечных элементов позволяет построить картину распределения степени деформации и связать это распределение с распределением свойств при наличии заранее известных функциональных зависимостей. Другим вариантом использования полученного решения является использование передней части отпрессованного прутка для повторного прессования на прессе меньшей мощности с получением изделия меньшего диаметра. В этом случае в первом приближении степени деформации на двух этапах прессования можно сложить, используя принцип аддитивности. При большей степени деформации будут достигнуты более высокие свойства продукта. Выводы В процессе прессования с малым коэффициентом вытяжки степень деформации распределяется неравномерно как по поперечному сечению пресс-изделия, так и по его длине. Разница между степенями деформации (логарифмическими) на оси и на периферии отпрессованного прутка может оказаться выше 300 %. В нестационарной начальной стадии прессования передняя часть прутка остается слабо деформированной как на периферии, так и в центре, что часто вынуждает отправлять ее на переплав вследствие недостаточно проработанной структуры металла. В то же время, если установить ограничения на минимально возможную степень деформации, то с помощью результатов расчета методом конечных элементов можно установить минимальную длину удаляемого металла, за счет чего удастся снизить массу отходов, направляемых в переплав. Список литературы 1. Energy dissipation characteristics modelling for hot extrusion forming of aluminum-alloy components / H. Li, Y. Wu, H. Cao, F. Lu, C. Li // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing – Green Technology. – 2022. – P. 1–23. – DOI: 10.1007/s40684021-00410-y. 2. Effect of spinning deformation on microstructure evolution and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu (7075) alloy / F. Zheng, H. Chen, W. Wang, R. Liu, J. Lian // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2022. – DOI: 10.1007/s11665-022-06705-8. 3. Дмитрюк А.И., Григорьев А.А. Совершенствование технологии прессования алюминиевых заготовок // Заготовительные производства в машиностроении. – 2020. – Т. 18, № 8. – С. 353–358. 4. Li F., Chu G.-n.., Liu X.-j. Deformation division of metal fl ow behavior during extrusion process of 7075 aluminum alloy // Journal of Central South University

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1