ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 2 2023 24 ТЕХНОЛОГИЯ Уравнение (13) решается методом последовательных приближений. При этом предполагается, что плотность выдавливаемой заготовки рассчитана для предшествующей стадии исследуемого процесса. Система уравнений (1–13) позволяет от цикла к циклу однозначно прогнозировать комплекс технологических параметров, которые необходимы для анализа и совершенствования процесса РКУП. Осуществили серию вычислительных экспериментов, целью которых было определить влияние угла на давление выдавливания 1 p и относительную плотность спрессованной заготовки. Вычисления выполнили для следующих исходных данных: ϑ = 0, 4; b = 1 / 4 L D , = 2 / 2 L D ; = = 1 2 0, 2 k k ; χ = 0,8; π ≤ α ≤ π / 16 / 2. Значения плотности и пористости ϑ пластически сжимаемой заготовки при варьировании удельных давлений 1 p на рабочий пуансон определены с использованием формул (4) и (6). В результате определили зависимость давления прессования α 1( ) p и пористости ϑ α ( ) заготовки от угла α (рис. 7). Численное моделирование процесса РКУП требует применения модели пластического течения пористого материала, включенной в программное обеспечение современных САПР. Результаты моделирования существенно зависят как от выбора самой модели материала, так и от методов ее идентификации. В настоящей работе для описания реологического поведения пористого материала использована модель пластичности пористого металла Гурсона (Gurson) [33]. Особенностью этой модели, реализованной в программном комплексе конечно-элементного анализа Simulia / Abaqus, является возможность описания процессов как уплотнения, так и разуплотнения порошковых материалов в широком диапазоне изменения напряженно-деформированного состояния. В данном случае такая постановка задачи позволяет определить области деформируемой пористой заготовки с высоким уровнем растягивающих напряжений в процессе РКУП, а следовательно, потенциально опасные для образования поверхностных трещин и разрушения материала. Ниже показано применение методики идентификации модели пластического течения пористой заготовки из титановой губки. Имитационное моделирование процесса РКУП выполнили методом конечных элементов. Решение задачи осуществлялось в объемной постановке, но использовалась половина сечения в силу симметрии. Для моделирования применялся расчетный модуль Explicit CAE-системы Abaqus. Использовалась модель пластичности пористого металла, основанная на теории пластичности пористого металла Гурсона (Gurson). Начальная относительная плотность составляла 0,6, инструмент задавался как абсолютно жесткий. Контактное взаимодействие между заготовкой и инструментом описывалось условием трения Амантона – Кулона, коэффициент трения μ = 0,1. Принято допущение, что на поверхно- а б Рис. 7. Зависимости давления α 1( ) p прессования и пористости ϑ(α) заготовки от угла Fig. 7. The dependence of the pressing pressure α 1( ) p and porosity of the workpiece ϑ α ( ) on the angle
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1