Машиностроение. Металлургия

При анализе полученных результатов выяснено, что с увеличением угла 2θ снижаются средние значения интенсивности деформации. Однако практически сходная интенсивность деформации наблюдается в матрицах с углами 115° и 125° (рисунок 3). При этом максимальные значения эквивалентной деформации при прессовании в матрицах с углами 115° и 125° близки и составляют 2,93 и 2,67 соответственно. Но при увеличении угла до 135° значение максимальной эквивалентной деформации сильно снижается до значения 1,43. По графикам изменения ε_экв в очаге деформации заготовки установлено, что при 2θ=125° деформация распределяется более равномерно, чем при остальных значениях угла 2θ.

При разработке технологических процессов обработки металлов давлением и проектировании оборудования необходимо знать энергосиловые параметры процесса, в частности усилие, которое нужно приложить к деформируемому телу для преодоления сопротивления металла деформации и трения на поверхности контакта металла с инструментом. Следовательно, по результатам моделирования были построены графики изменения усилий деформирования в матрицах с различными углами (рисунок 4).

Сравнительный анализ построенных графиков показывает, что наибольшее усилие необходимо прилагать при прессовании в угловой матрице с углом стыка 115° (рисунок 4). Снижение крутизны угла поворота каналов, т.е. увеличение угла поворота до 125° – 135°, приводит к уменьшению усилий деформирования. Усилия деформирования в матрицах с углами 2θ=125° и 2θ=135° практически одинаковы и составляют 109 и 107 кН соответственно. По энергозатратам последние варианты одинаковы. Таким образом, приведенный анализ показывает, что наименее энергозатратным является способ прессования заготовок в равноканальной угловой матрице с углом 2θ=125°, предположительно, при котором будет достигаться лучшая проработка структуры металла, исходя из вышеполученных результатов (рисунок 3).

Выводы. Проведено исследование напряженно-де­формированного состояния стальных заготовок, полученных в процессе РКУП при разных углах 2θ стыка каналов матриц, в результате которого выявлено, что оптимальным углом между каналами матрицы для получения субультрамелкозернистой структуры металла и повышения его качества является угол 2θ=125°.

Для матрицы с данным углом получены достаточно высокие значения эквивалентной деформации. При 2θ=125° наблюдается более равномерное распределение эквивалентной деформации по всему объему заготовки. Прессование заготовки в матрице с углом стыка каналов в 125° является рациональным с точки зрения снижения усилия деформирования металла. Наличие высоких сжимающих напряжений гарантирует схему всестороннего сжатия по всему объему металла, что, в свою очередь, уменьшает возможность разрушения материала. Таким образом, прессование стальных образцов в матрице с данным углом, возможно, позволит интенсифицировать степень диспергирования всего объема исследуемого материала.

2θ=115º 2θ=125º 2θ=135º

Рисунок 4 – Зависимость усилия деформирования Р от 2θ

жүктеу 4,4 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: