Analytical model of equal-channel angular pressing of titanium sponge

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 2 2023 20 ТЕХНОЛОГИЯ Рис. 1. Схема равноканального углового прессования: 1 – пуансон, создающий рабочее давление; 2 – пуансон, создающий противодавление; 3 – часть выдавливаемой заготовки (брикета); 4 – пресс-остаток (спрессованная часть заготовки); 5, 6 – части пресс-формы с выходным II и входным I каналами Fig. 1. Scheme of equal-channel angular pressing: 1 – punch creating working pressure; 2 – punch for back pressure; 3 – part of the extruded blank; 4 – pressed part of the blank; 5, 6 – parts of the a pressing tool with output II and input I channels а б Рис. 2. Титановая губка (a); морфология частицы (b) Fig. 2. Titanium sponge (a); particle morphology (б) Результаты и их обсуждение В каждом цикле равноканального углового прессования выделяется две стадии. В первой стадии процесса обрабатываемый материл в части II канала пресс -формы не деформируется, при этом в части I осуществляется одноосное сжатие пористой массы. Перемещение dl пуансона 1 приводит к возникновению и росту усилия прессования 1 P , которое достигает некоторого максимального значения * 1 P , соответствующего общему течению деформируемого материала в канале пресс-формы. Действие контактного трения в пресс-форме приводит к снижению давлений в сжимаемых частицах по мере движения их вдоль линий тока. При этом наибольшее давление испытывают частицы, расположенные в неп осредственной близости от рабочего пуансона; в соответствии с приложенными усилиями возможно уменьшение пористости. Во второй стадии процесса происходит истечение прессуемого материала из канала прессформы. В сечении А–B, разделяющем части 5 и 6 пресс-формы, действует усилие 2 n P , создающее противодавление истечению пластически сжимаемой среды (рис. 3, а). Усилие AB P определяется условиями равновесия сил, действующих на сжимаемый материал в канале пресс-формы: = + πτ 2 2 2 AB c P P DL , (1) где 2 P – усилие, создающее противодавление; τ 2 c – напряжение трения скольжения на поверхности пресс-формы; 2 L – длина пресс-остатка; D – диаметр канала. Для определения силовых параметров второй стадии процесса РКУП применили уравнение баланса мощности: − = 1 1 2 2 PV P V = π τ + τ + 1 1 1 2 2 2 ( ) c c D LV L V W AB, (2) где 1 2 , V V – скорости течения пластически сжимаемой массы из каналов I и II пресс-формы; W AB – диссипация мощности в слое интенсивной деформации (толщина слоя Δ →0) h .

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1