Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 5 ТЕХНОЛОГИЯ Введение Основной особенностью изготовления метал- лоизделий совмещенным методом литья и обработ- ки металла давлением с использованием установ- ки горизонтального литья и деформации металла (УГЛДМ) является то, что процесс деформирования металла подвижными боковыми стенками кристал- лизатора начинается в твердожидком состоянии, а формирование требуемого профиля поперечного сечения (калибрование) – в твердом [1]. Посколь- ку процесс реализуется в непрерывном режиме, то металл в различных областях кристаллизатора УГЛДМ одновременно находится в трех состояни- ях – жидком, твердожидком и твердом. Величина каждой из областей кристаллизатора, в которой металл находится в том или ином состоянии, харак- теризуется ее протяженностью по длине кристал- лизатора. Центральная часть (область подвода рас- плавленного металла) L – область жидкого металла, калибрующая часть S – область твердого металла. Промежуточная часть L + S – область твердожидко- го металла (рис. 1). УДК 669.18.046:621.74.047 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ АЛЮМИНИЕВОЙ ПОЛОСЫ СОВМЕЩЕННЫМ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ И ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА* В.В. ЧЕРНОМАС, доктор техн. наук, доцент ( ИМиМ ДВО РАН, г. Комсомольск-на-Амуре ) С.Н. ХИМУХИН, доктор техн. наук, профессор ( ИМ ХНЦ ДВО РАН, г. Хабаровск ) С.Р. САЛИКОВ, аспирант ( ИМиМ ДВО РАН, г. Комсомольск-на-Амуре ) А.В. КОНОВАЛОВ, доктор техн. наук, профессор ( ИМАШ УрО РАН, г. Екатеринбург ) Статья получена 22 мая 2012 года Черномас В.В. – 681005, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Металлургов, 1, Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, e-mail: userman10@mail.ru Приводятся данные экспериментального исследования процесса деформирования металла в кристаллизаторе уста- новки горизонтального литья и деформации металла. Представлена линейная модель, описывающая величину усилия деформирования в зависимости от технологических параметров процесса. Предложена методика оценки длины дефор- мируемого клина при непрерывном процессе получения полосы из расплава технического алюминия марки А7. Ключевые слова: установка горизонтального литья и деформации металла, граница твердой фазы, усилия дефор- мирования. _______________ * Работа выполнена при поддержке гранта ДВО РАН №12-I-П25-02 в рамках интеграционного проекта институтов ИМиМ ДВО РАН (грант №12-II-УО-03-005) и ИМАШ УрО РАН (грант 12-С-1-1016) и проекта 12-I-ОЭММПУ-06. Рис. 1. Распределение фаз металла по областям кристал- лизатора УГЛДМ: S – твердая фаза; L + S – твердожидкая фаза; L – жидкая фаза При этом протяженность каждой из областей по длине кристаллизатора характеризуется распределе- нием температур в этих областях и определяется ис- ходя из температурного критерия устойчивости про- цесса получения металлоизделий [2]. Из-за технических сложностей и погрешностей измерения температуры в зоне контакта формирую- щегося металлоизделия с рабочими поверхностями инструмента (подвижными частями кристаллизато- ра УГЛДМ) не всегда удается определить реальные границы различных областей кристаллизатора при установившемся режиме технологического процес- са. Увеличение области твердого металла (смещение