Введение к работе
Актуальность работы
Повышение качества выпускаемой продукции является основной „ада-чей промышленных предприятий Российской Федерации, особенно в настоящее время, когда многочисленные конкурирующие зар) нежные фирмы и организации и заполняют рынок изделиями с повышенным' качеством внешней поверхности, используя при этом современные защитные и декоратир ые покрытия.
Однако такие изделия не обладают однородной структурой и свойствами, что очень важно для труднодеформируемых алюминиевых сплавов специального назначения.
Одним из наиболее перспективных направлений в решении этой задачи является разработка и промышленное освоение принципиально новых технологических пгоцессов, предусматривающих не только интенсификацию технологических процессов, но и управление ими, что обеспечивает условия для формирования заданной структуры и свойств.
Для изготовления деталей машин и агрегатов ответственного назначения все большее применение получают материалы, обладающие максимальной удельной прочностью при небольшой их плотности. Такими показателями обладают изделия из труднодеформируемых алюминиевых сплавов, получаемые прессованием, хотя они отличаются небольшим ресурсом пластичности, деформируются с низкими скоростями, а структура и свойства их чрезвычайно чувствительны к условиям деформации.
Технология получения из этих сплавов изделий ответственного назначения, в частности труб, должна обеспечить формирование однородной мелкозернистой регламентированной (нер -кристаллизованной или рекристаллизованной) структуры полуфабрикатов с высоким уровнем механических свойств.
Решение этой задачи требует детального изучения закономерностей те
чения металла и особенностей формирования его структуры при разных усло
виях деформации. :
Цель работы и задачи исследования
Целью'данной диссертационной работы является определение технологических режимов на основе углубления исследований процессп прессования труб с активным действием сил трения (АДСТ) как в модельных, так и и промышленных условиях на прессах принципиально ноной конструкции, имеющих жесткую гидравлическую связь приводов ( ЖГСП ) иоремсчпрнші конгсіінори,
пресс-штемпеля и иглы, изучение влияния относительной скорости движения иглы на ряд показателей качества труб, а также установление основных энергосиловых зависимостей процесса по ходу прессования на прессах с ЖГСП для определения условий работы инструмента.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
- исследовать особенности характера течения термонеупрочняомых
сплавов АД1 и АМгб с различными реологическими и адгезю шыми свойствами
в лабораторных условиях;
провести анализ напряженно-деформированного состояния заготовок из вышеуказанных сплавов с учетом истории нагружения по изменению интенсивности деформации tj; компонент деформации и касательных напряжений;'
выявить целесообразность использования малых скоростей перемещения иглы по отношению к скорости перемещения пресс-штемпеля в целях повышения качества труб за счет снижения неравномерности деформаций;
проверить результаты исследования по темлературно-скоростным режимам прессования труб с АДСТ из труднодеформируемого термоупрочняемого сп-.ава ДЮ, позволяющим получать изделия с высокими механическими свойствами и повышенной геометрической точностью в промы'пленных условиях на реконструированном прессе П1680;
исследовать закономерности формирования микро- и макроструктуры при различных режимах реализации АДСТ.
Научная новизна
Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния на пяти этапах квазиустановившейся стадии прессования двух сплавов, на основе построения эпюр распределения компонент и интенсивности деформации с^, с, и е4.
На основе анализа искажения координатных сеток при пятистадийном прессовании в условиях АДСТ из сплавов АМгб и АД1, имеющих различные реологические и адгезионные свойства, сделан вывод о целесообразности управления течением металла при деформировании заготовок из сплавов с повышенной сшристной чувствительностью іипа сплава АМгб.
Изучены количественные характеристики НДС. заготовок при АДСТ, которые позволяют оценить по градиенту изменении Ej объемный эффект активного действия сил тренин.
На основе экспериментального исследования течения металла обоснована рекомендация о необходимости понижения величины кинематического коэффициента на игле Kv2 = Vii/Vn ( Уи-скорость перемещения иглы, Vn-ско^ость перемещения прессштемпеля) до 1,01-1,05 (малое значение),'обеспечивающего повышение качества поверхности труб без снижения уровня механических свойств.
Практическая ценность и реализация результатов работы
На основе комплекса выполненных экспериментов получены оптимальные температурно-скоростные режимы прессования труб из сплавов АД1 и АМгЗ, применительно к реконструированному под АДСТ прессу модели Ш680 усилием 16 МН.
Рекомендованные режимы позволяют получать трубы с высоким уроп-нем механических свойств, превышающем требования Государственных стандартов, регламентированной структурой и более точной геометрией.
Проведена классификация технологических режимов прессования по температурам,. кинематическим режимам Kvj, Kvj и Kvj, выраженные соотношениями скоростей перемещения контейнера, прессштемпеля и иглы. Определены области целесообразного использования процесса прессования с АДСТ для сплавов с различными адгезионными и реологическими свойствами.
Апробация результатов работы
Материалы работы доложены на научной конференции "МЕТАЛЛЭКСПО 96" и на 50-ой юбилейной научной конференции студентов и аспирантов МИСиС.
Публикации
Основное содержание диссертации опубликовано в 5-ти печатных работах , список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы