<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">blackmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-0797</issn><issn pub-type="epub">2410-2091</issn><publisher><publisher-name>National University of Science and Technology "MISIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/0368-0797-2015-6-422-428</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">blackmet-679</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИНЖИНИРИНГ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ENGINEERING IN FERROUS METALLURGY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КУЗНЕЧНОЙ ПРОТЯЖКИ ПОЛОС БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ В УСЛОВИЯХ ЗНАКОПЕРЕМЕННОЙ ДЕФОРМАЦИИ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>FINAL AND ELEMENT MODELLING OF THE FORGE BROACH OF STRIPS WITHOUT CHANGE OF FORM AND SIZES IN THE CONDITIONS OF ALTERNATING DEFORMATION</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Богатов</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bogatov</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Обработка металлов давлением»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Metal Forming”</p></bio><email xlink:type="simple">danis_nuchov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нухов</surname><given-names>Д. Ш.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nukhov</surname><given-names>D. Sh.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Аспирант кафедры «Обработка металлов давлением»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Postgraduate of the Chair “Metal Forming”</p></bio><email xlink:type="simple">danis_nuchov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ekaterinburg</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>10</day><month>07</month><year>2015</year></pub-date><volume>58</volume><issue>6</issue><fpage>422</fpage><lpage>428</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Богатов А.А., Нухов Д.Ш., 2015</copyright-statement><copyright-year>2015</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Богатов А.А., Нухов Д.Ш.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bogatov A.A., Nukhov D.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fermet.misis.ru/jour/article/view/679">https://fermet.misis.ru/jour/article/view/679</self-uri><abstract><p>Рассмотрено предложение о конструкции нового инструмента деформации и технологии ковки литых слитков без изменения формы и размеров заготовки. Определена рациональная форма бойков, обеспечивающая однородную в объеме поковки значительную деформационную проработку слитка путем создания условий осуществления знакопеременной деформации. Суть предлагаемого решения заключается в следующем. Боек имеет два участка рабочей поверхности – гладкий и профильный. Профильный участок рабочей поверхности выполнен с выступами и углублениями в виде сегментов с цилиндрической поверхностью, расположенных к оси протяжки под углом 90°. В результате обжатия, за счет внедрения цилиндрических выступов гравюры бойков, высота заготовки уменьшается. Вытесненный металл заполняет углубления цилиндрической формы и высота заготовки в этом месте увеличивается. После смещения и обжатия заготовки на бойках с гладким участком она принимает исходные размеры, обеспечивая знакопеременную деформацию. При разработке технологического процесса установлена связь режимов обжатия с размерами заготовки и штампов с профильной поверхностью из условия полного заполнения гравюры штампа при осадке и обеспечения равномерного распределения деформации во всем объеме поковки.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The paper considers a proposal to design a new tool deformation and forging technology of cast ingots without changing the shape and size of the blank. The rational form of backups was determined, providing a uniform in volume significant deformation elaboration of the ingot by facilitating the implementation of an alternating strain. The essence of the proposed solution is as follows. The backup has two sections of the working surface: smooth and profiled. The profile zone of the working surface is provided with projections and recesses in the form of segments of a cylindrical surface arranged to broach axis angle 90° (Fig. 1). As a result of reduction, due to the introduction of cylindrical protrusions of the engraving of the dies, the height of the blank is reduced. The displaced metal fills the recess of the cylindrical shape and the height of the blank at that location is incremented (Fig. 1, a). After the displacement and reduction of the blank in the dies with a smooth area, it takes the original size (Fig. 1, б), providing the alternating deformation. During the development of the technological process, the correlation of the reduction modes with the size of the blank and stamps with profile surface at conditions of complete filling of the engraving of the stamp at a deposit and ensure uniform distribution of deformation throughout the volume of the forging.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>литая структура</kwd><kwd>знакопеременная деформация</kwd><kwd>дисперсность структуры</kwd><kwd>математическое моделирование</kwd><kwd>напряженное и деформированное состояние</kwd><kwd>показатели напряженного состояния</kwd><kwd>степень деформации сдвига</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>cast structure</kwd><kwd>alternating deformation</kwd><kwd>degree of dispersion</kwd><kwd>math modeling</kwd><kwd>stressed and strained states</kwd><kwd>stressed state parameters</kwd><kwd>degree of shear strain</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Логунова А.С., Парсункин Б.Н. Определение областей непрерывнолитой заготовки с наибольшей вероятностью нарушения сплошности металла. // Вестник уральского государственного технического университета – УПИ. 2004. Т. 1. С. 95 – 98.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Logunova A.S., Parsunkin B.N. Identification of areas of continuously-casted billets with the highest probability of metal discontinuity. Vestnik ural’skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – UPI. 2004. Vol. 1, pp. 95–98. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сегал В.М., Резников В.И., Дробышевский А.Е., Копылов В.И. Пластическая обработка металлов простым сдвигом // Изв. АН СССР. Металлы .1981. № 1. С.115 – 123.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Segal V.M., Reznikov V. I., Drobyshevskii A. E., Kopylov V. I. Plastic metal processing by simple shear. Izvestiya AN SSSR. Metally. 1981, no. 1, pp. 115–123. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Процессы пластического структурообразования / В.М. Сегал, В.И. Резников, В.И. Копылов и др. – Минск: Наука и техника, 1994. – 232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Segal V.M., Reznikov V.I., Kopylov V.I. etc. Protsessy plasticheskogo strukturoobrazovaniya [Plastic structure formation processes]. Minsk: Nauka i tekhnika. 1994. 232 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Park C.Y., Yang D.Y. A study of void crushing in large forgings II. Estimation of bonding efficiency by finite-element analysis // Journal of Materials Processing Technology. 1997. Vol. 72. P. 32 – 41.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Park C.Y., Yang D.Y. A study of void crushing in large forgings II. Estimation of bonding efficiency by finite-element analysis. Journal of Materials Processing Technology. 1997. Vol. 72, pp. 32–41.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dyja H, Banaszek G, Berski S, Mroz S. Effect of symmetrical and asymmetrical forging processes on the quality of forged products // Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vols. 157 – 158. P. 496 – 501.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dyja H., Banaszek G., Berski S., Mroz S. Effect of symmetrical and asymmetrical forging processes on the quality of forged products. Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vols. 157–158, pp. 496–501.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. 774756 СССР, МКИ В 21 J 13/22. Комбинированные бойки / А.В. Котелкин, В.А Петров; заявл. 23.01.79; опубл. 30.10.80, Бюл. № 40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kotelkin A.V., Petrov V.A. Kombinirovannyе boiki [Сombined backups]. Certificate of authorship USSR 774756 SSSR: MKI V 21 J 13/22, no. 2715513, Byulleten’ izobretenii. 1980, no. 40. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. 442878 СССР, МКИ В 21 J 13/02. Кузнечный инструмент / Я.М Охрименко, В.А. Тюрин, С.Д. Баранов; заявл. 01.07.71; опубл. 15.09.74, Бюл. № 34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Okhrimenko Ya.M, Tyurin V.A., Baranov S.D. Kuznechnyi instrument [Forging tool]. Certificate of authorship USSR 442878 SSSR: MKI V 21 J 13/02, no. 1623639, Byulleten’ izobretenii. 1974, no. 34. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. 393018 СССР, МКИ В 21 J 13/02. Инструмент для ковки / Я.М Охрименко, В.А. Тюрин и др.; заявл. 30.03.71; опубл. 10.08.73, Бюл. № 33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Okhrimenko Ya.M, Tyurin V.A., Mishchenkov Yu.I., Ekarev M.S. Instrument dlya kovki [Tools for forging]. Certificate of authorship USSR 393018 SSSR: MKI V 21 J 13/02, no. 1643794. Byulleten’ izobretenii. 1973, no. 33. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. 339089 СССР, МКИ В 21 J 13/02. Устройство для ковки заготовок / Я.М Охрименко, В.А. Тюрин; заявл.17.06.71; опубл. 30.03.79, Бюл. № 12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Okhrimenko Ya.M, Tyurin V.A. Ustroistvo dlya kovki zagotovok [Device for blanks forging]. Certificate of authorship USSR 339089 SSSR: MKI V 21 J 13/02, no. 1666176, Byulleten’ izobretenii. 1979, no. 12. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воронцов В.К., Найзабеков А.Б., Котелкин А.В., Петров В.А. Условия развития сдвиговых деформаций при ковке заготовок в ступенчатых бойках // Изв. вуз. Черная металлургия. 1987. № 5. С. 50 – 53.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vorontsov V.K., Naizabekov A.B., Kotelkin A.V., Petrov V.A. Conditions of shear deformation in blanks forging at step backups. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1987, no. 5, pp. 50–53. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Машеков С.А. Исследование деформированного состояния заготовок при ковке в вырезных и комбинированных бойках // Изв. вуз. Черная металлургия. 1995. № 4. С. 36 – 39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mashekov S.A. The research of deformed state of blanks at forging at cutting and combined backups. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1995, no. 4, pp. 36–39. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тюрин В.А. Инновационные технологии ковки // Кузнечноштамповочное производство. 2006. № 5. С. 27 – 29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tyurin V.A. Innovative technologies of forging. Kuznechno-shtampovochnoe proizvodstvo. 2006, no. 5, pp. 27–29. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Охрименко Я.М., Тюрин В.А., Лебедев В.Н., Гринюк А.И. Улучшение качества металла при продольной ковке // Изв. вуз. Черная металлургия. 1971. № 4. С. 96 – 99.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Okhrimenko Ya.M, Tyurin V.A., Lebedev V.N., Grinyuk A.I. Improving the quality of metal at longitudinal forging. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1971, no. 4, pp. 96–99. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Богатов А.А. Механические свойства и модели разрушения металла: Учеб. пособие. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2002. – 328 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bogatov A.A. Mekhanicheskie svoistva i modeli razrusheniya metalla. Uchebnoe posobie [The mechanical properties and models of metal fracture. Textbook]. Ekaterinburg: UGTU-UPI. 2002. 328 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Богатов А.А., Мижирицкий И.О., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. – М.: Металлургия, 1984. – 144 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bogatov A.A., Mizhiritskii I.O., Smirnov S.V. Resurs plastichnosti metallov pri obrabotke davleniem [Resource of metals plasticity at metal forming]. Moscow: Metallurgiya. 1984. 144 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Потапов И.Н., Полухин П.И. Технология винтовой прокатки – М.: Металлургия, 1990. – 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Potapov I. N., Polukhin P. I. Tekhnologiya vintovoi prokatki [Technology of screw rolling]. Moscow: Metallurgiya, 1990. 344 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Панов Е.И., Эскин Г.И. Влияние поперечно-винтовой прокатки на структуру и свойства заэвтектических силуминов // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. № 9. С. 7 – 13.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Panov E.I., Eskin G.I. Effect of helical rolling on the structure and properties of hypereutectic silumin. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. 2004, no. 9, pp. 7–13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овчинников Д.В., Богатов А.А., Ерпалов М.В. Разработка и внедрение технологии производства высококачественных насосно-компрессорных труб из непрерывнолитой заготовки/ Черные металлы. 2012. Март. С. 18 – 21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovchinnikov D.V., Bogatov A.A., Erpalov M.V. Development and implementation of production technology of high-quality compressor tubes from continuously-casted billets. Chernye metally, 2012, no. 3, pp. 18–21. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Валиев Р.З. Создание наноструктурных металлов и сплавов с уникальными свойствами, используя интенсивные пластические деформации // Российские нанотехнологии. 2006. Т. 1. № 1. С. 208 – 216.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Valiev R.Z. Creation of nanostructured metals and alloys with unique properties, using the severe plastic deformations. Rossiiskie nanotekhnologii. 2006. Vol. 1–2, p. 208. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. – М.: Логос, 2000. – 272 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Valiev R.Z., Aleksandrov I.V. Nanostrukturnye materialy, poluchennye intensivnoi plasticheskoi deformatsiei [Nanostructured materials produced by severe plastic deformation]. Moscow: Logos, 2000. 272 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Найзабеков А.Б., Ашкеев Ж.А., Лежнев С.Н., Толеуова А.Р. Исследование процесса деформирования заготовки в равноканальной ступенчатой матрице // Изв. вуз. Черная металлургия. 2005. № 2. С. 16 – 18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naizabekov A.B., Ashkeev Zh.A., Lezhnev S.N., Toleuova A.R. The study of the deformation process of workpiece in equal channel matrix Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2005, no. 2, pp. 16–18. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Паршин В.С., Карамышев А.П., Некрасов И.И. Практическое руководство к программному комплексу Deform-3D. – Екатеринбург: УрФУ, 2010. – 266 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Parshin V.S., Karamyshev A.P., Nekrasov I.I. Prakticheskoe rukovodstvo k programmnomu kompleksu Deform-3D [A practical guide to program complex Deform-3D]. Ekaterinburg. UrFU, 2010. 266 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
