Derivation of engineering formulas in order to calculate energy-power parameters and a shape change in a semi-finished product in the process of combined extrusion

Abstract

Досліджено можливості використання та вбудовуваності кінематичних трапецеїдаль них модулів з криволінійною границею різної форми. На основі енергетичного методу отри мані узагальнені формули для розрахунку потужності сил деформування всередині осьо вого трапецеїдального кінематичного моду ля. Відокремлені різні види вибору функцій, що описують криволінійну границю осьово го трапецеїдального модуля. Проаналізовано можливості використання відомих прийомів лінеа ризації підинтегральних залежностей для розрахунку потужності сил деформування в разі неможливості отримання даної величини у вигляді аналітичної функції. Запропоновано шляхи отримання інженерних формул роз рахунку складових наведеного тиску всере дині осьового трапецеїдального кінематично го модуля. На основі енергетичного методу отримані формули для розрахунку поетап ного формозмінення напівфабрикату за допу щення γ r z = 0 в межах осьового трапецеїдаль ного кінематичного модуля. Здійснено моделювання процесу комбіно ваного видавлювання порожнистих деталей з фланцем та встановлено закономірності формоутворення від геометричних парамет рів. Отримано дані про поетапне формозмінен ня напівфабрикату в процесі деформування. Проведено порівняльний аналіз розрахунко вих схем для прямолінійного трапецеїдального кінематичного модуля та з криволінійною гра ницею за допущення γ r z = 0 в межах розгляну того модуля. Підтверджено, що освітлені шляхи отри мання інженерних формул та запропонований на їх основі алгоритм розрахунку процесів ком бінованого видавлювання спрощують розробку технологічних рекомендацій. Це стосується як визначення силового режиму видавлювання, так і попередньої оцінки формозмінення напів фабрикату з можливістю керування ви тікан ням металу в процесі деформуванняКлючові слова: комбіноване видавлювання, кінематичний модуль, енергетичний метод, лінеаризація функцій, процес деформування UDC 621.774

Predicting the shape formation of hollow parts with a flange in the process of combined radial-reverse extrusion

“…However, when modeling the processes of combined extrusion with several degrees of freedom of the metal flow, one should control the correspondence between the theoretically obtained calculations and experimental data. At the same time, special attention should be paid to the reliability of the resulting assessment of the shape change in a semi-finished product as the processes of combined extrusion occur under a self-regulating mode [16,27]. And it is the search for the conditions of the preferred choice from the set of the developed estimation schemes, restrictions, and boundaries of their use which is one of the main tasks for the researcher within the framework of the energy method.…”

“…KPVF of the axial trapezoidal kinematic module 1 in a generalized form for the scheme of the process CDZ-1.i [27]:…”

“…This is achieved by selecting those functions that are «suitable» in terms of subsequent calculations, describing the sloping boundary of module 1, with the possibility of obtaining the power of deformation forces in an analytical form. Using a boundary shape in the form T = T 3 (z) yields a possibility to vary the M ∈ −∞ ( )∪ +∞ ( ) , , 0 0 parameter and to a significant complication of subsequent calculations, which is a limiting factor in its use [27].…”

Modeling the process of radial-direct extrusion with expansion using a triangular kinematic module

“…That would make it possible to build the estimation schemes of a deformation process taking into consideration the relevant (to experimental data) boundaries of the metal flow interface within a semi-finished product, as well as the boundaries of the contact between a tool and a workpiece [16,17]. At the same time, the possibility to obtain analytical dependences of the reduced pressure makes it possible to optimize the force mode, determine the optimal configuration of the tool and, for the case of combined joint extrusion, to predict the shape change and defect formation in a component [18].…”

Investigating the process of shrinkage depression formation at the combined radial-backward extrusion of parts with a flange

“…In the development of new estimation schemes according to the modular approach, it is possible to use, for known kinematic modules, the ready components of reduced pressures of deformation, cutting, and friction [19]. In this case, in order to qualitatively assess the prediction of defect formation in the form of a shrinkage depression at combined extrusion, it is necessary to pay special attention to the character of change in the optimal value for the kinematic parameters in the course of the process.…”