TECHNOLOGICAL MODES OF EXPANSION AND PRESSING UNDER SELECTIVE HEATING

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The processes of spread and reduction of a heated rough piece under visco-plasticity conditions are viewed. The ratio for force stress calculating in operations, damage to the material of the rough pieces is obtained. In the branches of special en-gineering, high-strength alloys based on titanium and aluminum are used. In the branches of special engineering, high-strength alloys based on titanium and aluminum are used. These alloys have mechanical properties anisotropy. Processing of these alloys is difficult. For this reason, the pressure treatment operation is performed with heating of the deformation zone. The material in the deformation zone exhibits viscous properties. Deformation hardening and softening (stress relaxa-tion) of the material take place simultaneously. Besides, the lower the deformation rate, the greater the softening. In this regard, a constitutive equation representing these processes is found. The factor of hardening and softening creates condi-tions for reducing the power mode of pressure treatment operations and increasing the degree of primary part forming. Stress relaxation calculation with the help of analytical dependencies is necessary at the stage of expansion and pressing development. The calculated ratios are recorded as a function of the speed of these operations. In this case, the specified deformation (the change in the degree of forming) is taken into account, adjusted depending on the speed and mechanical characteristics of the bearing alloy anisotropy. The calculated ratios are obtained under conditions of a flat voltage scheme, which corresponds to expansion and pressing. Stress equilibrium equation and yield condition of anisotropic material are used. The joint solutions of this equation and yield conditions determine values of the meridional and circumferential stress-es arising in the piece part material. The values of the stresses allow calculating the forces of operations. It is shown that the speed of expansion and pressing and mechanical properties anisotropy affect the damage to the material of the «green body». Dependences for the calculation of damage are obtained on the basis of energy and deformation strength criteria. These dependencies allow predicting the quality of products. It is also shown that anisotropy affects the technological modes of expansion and pressing. As the anisotropy coefficient increases, the stresses and forces of operations decrease. Calculations of stresses, forces and material damage in the process of expansion of anisotropic titanium alloy VT14 at 875 ℃ are made.

About the authors

Vladimir Nikolaevich Chudin

Russian University of Transport (MIEC)

Author for correspondence.
Email: vladimir-chudin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8757-9411
doctor of technical sciences

References

  1. Ковка и штамповка: Справочник под. ред. Семенова Е.И.: в 4 т. Т. 4. Листовая штамповка // М.: Машиностроение, 2010. 732 с.
  2. Попов Е.А. Основы теории листовой штампов-ки // М.: Машиностроение, 1978. 278 с.
  3. Изотермическое формоизменение анизо-тропных материалов в режиме ползучести / С.С. Яко-влев, С.П. Яковлев, В.Н. Чудин и др. М., Машинострое-ние. 2009. 412 с.
  4. Малинин Н.Н. Ползучесть в обработке метал-лов. М.: Юрайт. 2020. 402 с.
  5. Романов К.И. Механика горячего формоизме-нения металлов. М.: Машиностроение, 1993. 240 с.
  6. Чудин. В.Н. Процесс горячей раздачи при вяз-ко-пластическом деформировании // Заготовительные производства в машиностроении. 2017. № 5. С. 217-220.
  7. Платонов В.И. К расчёту напряжений при раз-даче в условиях вязко-пластичности // Известия Туль-ского государственного университета. Технические науки. 2022. № 8. С. 497-500. doi: 10.24412/2071-6168-2022-8-497-500; EDN: KATIBS
  8. Чудин. В.Н. Раздача и обжим труб при вязко-пластическом деформировании // Вестник машино-строения. 2023. № 4. С. 349-352. doi: 10.36652/0042-4633-2023-102-4-349-352; EDN: EXDDEB
  9. Чудин. В.Н. Вязко-пластическое растяжение отверстия при отбортовке нагретого листа // Наукоем-кие технологии в машиностроении. 2022. № 10. С. 10-13.
  10. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинёв: Квант, 1997. 330 с.
  11. Теория обработки металлов давлением. В.А. Голенков, С.П. Яковлев, С.А. Головин и др. / М.Машиностроение. 2009. 442 с.
  12. Колмогоров В.А. Механика обработки метал-лов давлением. Екатеринбург. Уральский государ-ственный технический университет. 2001. 836 с.

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).