HOT FORMING OF BOX-SHAPED MATERIAL BLANKS UNDER ISOTHERMAL CONDITIONS

Abstract

Core operations with hollow products, having a periodically changing internal profile, consists in the final machining of press forgings. However, at the same time, metal rejects are high, and despite the high quality of the products obtained, their mechanical characteristics do not always meet the requirements of functioning. For the equipment units, when subjected to heavy loads, the parts are usually made of high-strength materials. Due to the complexity of the work on a workpieces made of high-strength alloys, operations are carried out with heating of the deformed zone of the in-process part or with a total heating. The use of slow deformation in the hot state under certain speed conditions is promising. The process of the internal pattern formation for hollow shells made of titanium alloy VT6 is viewed. These products are mainly used as various airframes and are made using special methods of mechanical engineering. Due to the use of high-strength billet materials, there are difficulties with the mechanization of the production methods. The article evaluates force conditions for generation of geometry on the shells based on CAE modeling. The simulation was performed in the deform complex. The focus of the research was on the assessment of deformation forces and stress intensities. The influence of deformation ratio, strain rates, punch geometry on the strength of the process and stress intensity has been revealed. A regression equation to estimate the forces of the process is deduced. Recommendations on the design of fillets forming operations have been obtained. Deformation modes aimed at achieving rational power modes, respectively, loads on the tool, which indirectly affects its durability, as well as the stress condition in the product, have been found.

About the authors

Sergey Nikolaevich Larin

Tula State University

Email: mpf-tula@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9063-1548
SPIN-code: 9952-8249
Scopus Author ID: 56556367100
ResearcherId: L-4853-2016
Department of Plastic Foming Mechanics, professor, doctor of technical sciences

Yulia Vyacheslavovna Bessmertnaya

Tula State University

Email: bessmertny@rambler.ru

References

  1. Ковка и штамповка: Справочник: В 4 т. Т. 2.Горячая объемная штамповка / Под ред. Е.И. Семенова. М.: Машиностроение, 2010. 720 с.
  2. Малинин Н.Н. Ползучесть в обработке металлов: учебное пособие для вузов. М.: Юрайт, 2022. 221 с.
  3. Яковлев С.П., Чудин В.Н. и др. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных материалов. М.: Машиностроение, 2003. 427 с.
  4. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. М.: Металлургия. 1980. 456 с.
  5. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением М.: Металлургия, 1986. 688 с.
  6. Теория обработки металлов давлением / под ред. Голенкова В.А., Яковлева С.П. и др. / М. Машиностроение. 2009. 442 с.
  7. Ларин С.Н., Чудин В.Н., Пасынков А.А. Высадка краевого утолщения на корпусах при нестационарном вязкопластическом деформировании // Цветные металлы. 2020. 7. С. 88–78.
  8. Черняев А.В., Чудин В.Н., Гладков В.А. Изотермическое выдавливание утолщений и фланцев на осесимметричных заготовках // Заготовительные производства в машиностроении. 2021. №4. С. 164–167.
  9. Чудин В.Н. Горячее выдавливание внутренних ступеней на корпусах // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2018. №1. С. 10–13.
  10. Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов. М.: Машиностроение, 1993, 240 с.
  11. Пасынков А.А., Ларин С.Н., Исаева А.Н. Теоретическое обоснование схемы обратного изотермического выдавливания трубной заготовки с активным трением и вытяжкой ее краевой части // Заготовительные производства в машиностроении. 2020. №10. С. 462–465.
  12. Панфилов Г.В., Недошивин С.В., Лазарев А.А. Активный статистический анализ систем с теоретическими моделями проведением машинного эксперимента // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. 2014. Вып. 5. С. 98–112.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).