Determining the Effect of the Sliding Velocity on Contact Friction under Upsetting with Torsion

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The finite element method is a progressive tool for the development and optimization of technological modes of metal forming. However, in order to obtain correct simulation results, it is necessary to set the boundary conditions as accurately as possible. At present, design programs usually use friction laws that do not take into account the sliding velocity. As numerous studies show, the sliding velocity of a deformed metal on the tool surface has a significant influence on the formation process under certain conditions of the flow of the deformed material at the tool–workpiece interface. This article presents the results of experiments and calculations associated with the effect of contact friction on the parameters of upsetting with torsion.

Sobre autores

P. Petrov

Moscow Polytechnic University, Moscow, Russia

Email: petrov_p@mail.ru
Россия, Москва

I. Burlakov

Moscow Polytechnic University, Moscow, Russia; Salyut Machine-Building Production Association, Moscow, Russia

Email: petrov_p@mail.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

Yu. Gladkov

OOO QuantorForm, Moscow, Russia

Email: petrov_p@mail.ru
Россия, Москва

A. Gartvig

OOO QuantorForm, Moscow, Russia

Email: petrov_p@mail.ru
Россия, Москва

Toan Nguyen

Moscow Polytechnic University, Moscow, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: petrov_p@mail.ru
Россия, Москва

Bibliografia

  1. Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состоянии. Теоретическое обоснование процессов ОМД. Пер. с нем. М.: ОНТИ, 1934. 199 с.
  2. Леванов А.Н., Колмогоров В.Л. и др. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением. Изд. “Металлургия”, 1976. 416 с.
  3. Behrens B.-A., Schafstall H. 2D and 3D simulation of complex multistage forging processes by use of adaptive friction coefficient // J. of Materials Processing Technology. 1998. V. 80 (1). P. 298. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(98)00187-3
  4. Becker P., Jeon H.J., Chang C.C. et al. Modelling the Friction interface in bulk forming processes // In: Neugebauer R (ed) 10. Sä Fachtagung Umformtechnik in Chemnitz October 14–15, 2003, Wissenschaftliche Skripten, Zwickau, S. 179.
  5. Behrens B.A., Bouguecha ., Hadifi T., Mielke J. Advanced friction modeling for bulk metal forming processes // Prod. Eng. Res. Devel. 2011. V. 5. P. 621. https://doi.org/10.1007/s11740-011-0344-8
  6. Jain S.C., Bramley A.N. Speed and Frictional Effects in Hot Forging // Proc.Inst.Mech.Eng. 1968. V. 182. № 39. P. 783.
  7. Davoudi M., Ali Farokhi Nejad, Koloor S.S.R., Petrů M. Investigation of Effective Geometrical Parameters on Wear of Hot Forging Die // J. of Materials Research and Technology. 2021. V. 15. P. 5221.
  8. Widomski P., Gronostajski Z. Comprehensive Review of Methods for Increasing the Durability of Hot Forging Tools // Procedia Manufacturing. 2020. V. 47. P. 349.
  9. Lee K.J., Lee M.G. Pressure and sliding velocity dependent surface asperity based friction model: Application to springback simulation // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2019. V. 651. https://doi.org/10.1088/1757-899X/651/1/012079
  10. Cillaurren J., Galdos L., Sanchez M., Zabala A., Sáenz de Argandoña E., Mendiguren J. Contact pressure and sliding velocity ranges in sheet metal forming simulations // ESAFORM. 2021. https://doi.org/10.25518/esaform21.426
  11. Sigvant M. et al. Friction in sheet metal forming: influence of surface roughness and strain rate on sheet metal forming simulation results // Procedia Manufacturing. 2019. V. 29. P. 512. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.02.169
  12. Waanders D., Marangalou J.H., Kott M., Gastebois S., Hol J. Temperature Dependent Friction Modelling: The Influence of Temperature on Product Quality // Procedia Manufacturing. 2020. V. 47. P. 535. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.04.159
  13. Behrens B.A., Bouguecha A., Lüken I., Mielke J., Bistron M. Tribology in Hot Forging. In: Comprehensive Materials Processing // Comprehensive Materials Processing. 2014. V. 5. P. 211.
  14. Петров П.А., Бурлаков И.А., Нгуен Хань Тоан. Перспективы применения гибридных заготовок в машиностроении // Технология металлов. 2021. № 8. С. 10.
  15. Бурлаков И.А., Петров П.А., Бач Ву Чонг. Изготовление осесимметричных заготовок из титана ВТ1-0 с изотропными свойствами // Технология металлов. 2020. № 10. С. 52.
  16. Behrens B.-A., Bouguecha A., Hadifi T., Mielke J. Advanced friction modeling for bulk metal forming processes // German Academic Society for Production Engineering (WGP). 2011. № 5. P. 621.
  17. Neumaier T. Zur Optimierung der Verfahrensauswahl von Kalt-, Halbwarm- und Warmmassivumformverfahren. Dissertation, Universität. Hannover, VDI Verlag Düsseldorf, 2003.
  18. Alasti M. Modellierung von Reibung und Wärmeübergang in der FEM-Simulation von Warmmassivumformprozessen. Ph.D. Thesis, Leibniz Universität Hannover, 2008.
  19. Nägele H. Simulation des Herstellungsprozesses präzisionsgeschmiedeter Zahnräder mit der Finite-Elemente Methode. Dissertation, Universität Hannover, VDI Verlag Düsseldorf, 1995.
  20. Behrens B.-A., Alasti M., Bouguecha A., Hadifi T., Mielke J., Schäfer F. Numerical and experimental investigations on the extension of friction and heat transfer models for an improved simulation of hot forging processes // Int. J. Mater. Form. 2009. V. 2 (Suppl. 1). P. 121.
  21. Doege E., Bederna C. Analysis of boundary stresses and temperatures in hot massive forming // Production Engineering, Bd. 1996. V. 3 (2). P. 89.
  22. Bernhardt R. Ein Beitrag zur experimentellen und numerischen Analyse lokaler Kontaktspannungen und Kontakttemperaturen in der Wirkfuge von Gesenkgravuren unter besonderer Beachtung des Randreibungsproblems. Dissertation, TU Freiberg, 1998.
  23. Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки давлением. Справочник. М.: Металлургия, 1982. 360 с.
  24. Грудев А.И., Зильберг Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1982. 312 с.
  25. http://qform3d.ru/files_ru/2008_0001_0.pdf (дата обращения 12.09.2021).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (83KB)
Metadados
3.

Baixar (86KB)
Metadados
4.

Baixar (627KB)
Metadados
5.

Baixar (51KB)
Metadados
6.

Baixar (57KB)
Metadados
7.

Baixar (67KB)
Metadados
8.

Baixar (435KB)
Metadados
9.

Baixar (49KB)
Metadados
10.

Baixar (51KB)
Metadados
11.

Baixar (314KB)
Metadados
12.

Baixar (39KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © П.А. Петров, И.А. Бурлаков, Ю.А. Гладков, А.А. Гартвиг, Т.Х. Нгуен, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».