blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-1-49-53blackmet-133Research ArticleИНЖИНИРИНГ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИENGINEERING IN FERROUS METALLURGYИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ОСАДКИ МЕТОДАМИ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯRESEARCH OF THE PROCESS OF AXISYMMETRIC UPSETTING BY COMPUTER SIMULATIONАнтощенковЮ. М.AntoshchenkovYu. M.

д.т.н., профессор

Dr. Sci. (Eng.), Professor

ТаупекИ. М.TaupekI. M.

аспирант

Postgraduate

wert8608@mail.ruСтарооскольский технологический институт, филиал НИТУ «МИСиС»РоссияStary Oskol Technological Institute of National University of Science and Technology “MISiS”Russian Federation2015220320155814953Copyright © Антощенков Ю.М., Таупек И.М., 20152015Антощенков Ю.М., Таупек И.М.Antoshchenkov Y.M., Taupek I.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/133

Возникающее в процессе осадки цилиндрических заготовок напряженно-деформационное состояние оказывает значительное воздействие на формирование необходимых потребительских качеств готовых изделий. Значительное влияние на итоговое распределение деформаций и напряжений оказывает исходное соотношение высоты и диаметра заготовки. В условиях реальной осадки произвести анализ состояния металла часто бывает затруднительно, а подчас просто невозможно, однако современные средства компьютерного моделирования позволяют проникнуть вглубь исследуемого процесса. Для проверки адекватности получаемых данных в системе Simufact Forming было произведено моделирование осадки трех образцов с различными соотношениями высоты и диаметра (H0 / D0 : 3,75; 1,875; 1,25). Далее результаты моделирования (напряженно-деформационное состояние, течение металла, распределение энергосиловых параметров процесса) сравнивались с данными реальных процессов, описанных в литературных источниках. Полученные результаты позволяют сделать вывод о качественной сходимости произведенного моделирования с реальными процессами. Это дает возможность использовать полученную методику моделирования для дальнейшего анализа процессов обработки металлов давлением.

Arising in the process of upsetting of cylindrical workpieces stress-strain state has a signifi cant effect on the necessary consumer qualities of the fi nished products. Signifi cant infl uence on the fi nal distribution of strain and stress has the original aspect ratio of height and diameter of the workpiece. It is often diffi cult to analyze state of the metal in real conditions of upsetting, and sometimes it is impossible, but modern metgods of computer simulation allow to penetrate deep into researching process. To verify the adequacy of the data obtained in the Simufact Forming the authors made modeling of upsetting of three samples with different ratios of height and diameter (H0 / D0 : 3,75; 1,875; 1,25). Next, the simulation results (stress-strain state, metal fl ow, distribution power parameters of the process) were compared with the actual processes described in the literature. The obtained results allow to make a conclusion about high qualitative convergence of the produced simulation with real processes.

ковкаосадка плоскими плитамираспределение деформацийнапряженно-деформационное состояниетечение металламоделированиеметод конечных элементовМКЭforgingupsetting by fl at diesstrain distributionstress-strained statemetal fl owsimulationfi nite element methodFEMReferencesРыбин Ю.И., Рудской А.И., Золотов А.М. Математическое моделирование и проектирование технологических процессов обработки металлов давлением. – СПб: Наука, 2004. – 645 с.Rybin Yu.I., Rudskoi A.I., Zolotov A.M. Matematicheskoe modelirovanie i proektirovanie tekhnologicheskikh protsessov obrabotki metallov davleniem [Mathematical modeling and design process of metal forming processes]. St. Petersburg: Nauka, 2004. 645 p. (In Russ.)Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. – М.: Металлургия, 1983. – 352 с.Gun G.Ya. Matematicheskoe modelirovanie protsessov obrabotki metallov davleniem [Mathematical modeling of metal forming processes]. Moscow: Metallurgiya, 1983. 351 p. (In Russ.).Антощенков Ю.М., Таупек И.М., Горбачев Д.С. Возможность ковки заготовок из высоколегированных сталей и сплавов на радиально-обжимных машинах // Кузнечно-штамповочное производство. 2013. №1. С. 38 – 41.Antoshchenkov Yu.M., Taupek I.M., Gorbachev D.S. The possibility of forging of billets of high-alloy steels and alloys on radial crimping machines. Kuznechno-shtampovochnoe proizvodstvo, 2013, no. 1, pp. 38–41. (In Russ.).Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. – М.: Машиностроение, 1966. – 601 c.Okhrimenko Ya.M. Tekhnologiya kuznechno-shtampovochnogo proizvodstva [The technology of forging and stamping production]. Moscow: Mashinostroenie, 1966. 601 p. (In Russ.).Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Теория процессов ковки: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1977. – 295 с.Okhrimenko Ya.M., Tyurin V.A. Teoriya protsessov kovki. Ucheb. posobie dlya vuzov [The theory of the forging processes. Textbook for universities]. Moscow: “Vyssh. Shkola”, 1977. 295 p. (In Russ.).Тюрин В.А., Мохов А.И. Теория обработки металлов давлением: Учебник для вузов / Под ред. В.А. Тюрина. – Волгоград: РПК «Политехник», 2000. – 414 с.Tyurin V.A., Mokhov A.I. Teoriya obrabotki metallov davleniem: Uchebnik dlya vuzov [Theory of Metal Forming: Textbook for universities]. Tyurin V.A. ed. Volgograd: RPK “Politekhnik”, 2000. (In Russ.).Ли К., Кобояси С. Анализ осесимметричной осадки и поперечной осадки в условиях плоской деформации сплошных цилиндрических заготовок методом конечных элементов // Тр. Американского общества инженеров-механиков. Сер. В. 1971. № 2.Li K., Koboyasi S. Analysis of axisymmetric upset an d transverse upset in the conditions of plane strain of solid cylindrical workpieces by fi nite element method. Tr. Amerikanskogo obva inzhenerov – mekhanikov. Ser. V. 1971, no. 2. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.