Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 9 ТЕХНОЛОГИЯ Введение Современный этап развития материаловедения характеризуется появлением новых конструкцион- ных материалов, физико-механические, эксплуата- ционные и технологические свойства которых зна- чительно отличаются от традиционных материалов, применяемых в машиностроении. Выбор и разработ- ка того или иного технологического процесса фор- мирования изделий из конструкционных материалов (литье, обработка материалов давлением и резанием, порошковая металлургия и т. д) напрямую связаны с определенными значениями (показателями) этих свойств с учетом экономической эффективности каждого из технологических процессов, которые в конечном итоге и определяют выбор того или ино- го способа для формообразования изделий. Одним из наиболее распространенных способов получения фасонных изделий из металлов и сплавов для нужд машиностроительной отрасли производства явля- ются способы получения изделий методами литья и методами пластической деформации материала. Од- УДК 621.77.014 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ОСАДКЕ НЕОДНОРОДНОГО МАТЕРИАЛА В ЗАКРЫТОМ ШТАМПЕ* Н.А. БОГДАНОВА, аспирант В.В. ЧЕРНОМАС, доктор техн. наук, доцент А.А. СОСНИН, канд. техн. наук ( ИМиМ ДВО РАН, г. Комсомольск-на-Амуре ) Поступила 5 августа 2013 года Рецензирование 25 августа 2013 года Принята к печати 6 сентября 2013 года Богданова Н.А. – 681005, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Металлургов, 1, Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, e-mail: joyful289@inbox.ru Разработана методика, позволяющая зафиксировать изменение геометрических параметров неоднородного плоско- го образца в процессе его уплотнения в закрытой матрице при различных скоростях деформирования и условиях кон- такта в системе «образец – матрица – пуансон». Представлены кривые, характеризующие изменение геометрических параметров пор и углов поворотов наибольших осей эллипсов, вписанных в поры, а также движение фронта уплотнения и распределение усилий в процессе деформирования образцов. Получены линейные модели, описывающие характер изменения пор и энергосиловых характеристик процесса уплотнения. Представлены данные моделирования в про- граммной среде «Q Form 3D» процесса осадки неоднородного плоского образца в закрытой матрице. Приведен анализ и сравнение результатов численного эксперимента с данными натурного эксперимента, полученными при физическом моделировании. Ключевые слова: осадка, деформация, фронт уплотнения, пористый плоский образец. _______________ * Работа выполнена при поддержке грантов 12-I-ОЭММПУ-06 и 12-I-П25-02. нако комплекс свойств, которыми обладают новые материалы (например: пластические свойства – для технологий обработки металлов давлением; жидко- текучесть и склонность к ликвации – для технологий литейного производства), не всегда удовлетворяют требованиям традиционных технологий формообра- зования, что является сдерживающим фактором в широком применении данных материалов. Поиск способов формирования изделий метода- ми пластической деформации из таких материалов и повышение эффективности существующих процес- сов формообразования из традиционных конструк- ционных материалов в мировой практике ведется по нескольким направлениям. Среди этих направлений можно выделить: формирование изделий из мате- риалов в твердожидком состоянии [1–6] и получение изделий из неоднородных, обычно пористых, мате- риалов (аналог методов порошковой металлургии) [7–11]. Основной особенностью указанных процессов является то, что материал деформируемой заготовки, в отличие от традиционных процессов обработки ма-