МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ДЕФОРМУВАННЯ ПУСТОТІЛИХ ЗАГОТОВОК БЕЗ ОПРАВКИ

Анотація

Розроблено та досліджено новий спосіб кування товстостінних труб. Запропонований спосіб полягає в деформуванні пустотілої заготовки без оправки. Розроблено методику експериментального моделювання. Змінним параметром був відносний внутрішній діаметр пустотілої заготовки, який змінювався в діапазоні 0,30; 0,55; 0,80. За результатами експериментів визначався діаметр отвору труби, який утворюється після кування цим способом. Для аналізу отриманих теоретичних і експериментальних даних побудовані графіки залежності інтенсивності подовження (f), відносного потовщення стінки (S₁/S₀) і відносної зміни діаметра заготовки (d_1cp/D). Встановлено, що зі збільшенням діаметра отвору заготовки подовження труби збільшується і знижується інтенсивність заковування отвору. Отримані результати дозволили встановити, що зі збільшенням відносного діаметра отвору вихідної заготовки d₀/D до 0,6 збільшується товщина стінки поковки S₁/S₀. З подальшим збільшенням діаметра отвору (d₀/D > 0,6) знижується товщина стінки. Це дозволяє зробити висновок про неефективність співвідношень розмірів заготовки з d₀/D = 0,6 для кування без оправки, внаслідок інтенсивного збільшення товщини стінки заготовки. Загальною закономірністю досліджених схем протягування є те, що величина подовження пустотілої заготовки несуттєво змінюється для різних ступенів деформацій за постійних відносних розмірів заготовки. Це дозволило встановити рекомендовану подачу для збільшення подовження труби і зменшення ступеня заковування отвору. Раціональна подача повинна становити (0,05...0,15)D. Встановлені закономірності дозволяють визначати остаточний діаметр отвору труби. За результатами дослідження встановлено, що протягування пустотілих заготовок без оправки можливе. Цей спосіб розширює технологічні можливості процесів кування труб. Запропонований спосіб виготовлення пустотілих заготовок придатний для виготовлення довгомірних товстостінних труб з діаметром отвору меншим 300 мм. Кування труб без оправки дозволяє зменшити кількість підігрівань заготовок за рахунок виключення охолодження (в результаті зменшується час кування та витрати енергії на підігрівання заготовки). Запропонований спосіб кування без оправки дозволяє виключити використання спеціальних оправок з жароміцної сталі. Під час кування труб без оправки змінюється плин металу пустотілої заготовки (в результаті при обтисканні метал тече не тільки вздовж осі, але й перпендикулярно до осі заготовки).