DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.80.113155

Hot forming hollow products from high strength aluminum alloy with required treatment of metal structure by plastic deformation

V. Kaljuzny, V. Gornostay, A. Gulyuk, Ya. Oleksandrenko

Abstract


Using the finite element method conducted research of technology and established parameters of hot forming hollow products of alloy V93pch with required treatment of metal structure by plastic deformation to provide the mechanical properties in the wall of product after heat treatment. There are determined by the calculation the shape and dimensions of the initial workpiece, temperature heating deforming die, forming’s force, force of pushing the product from matrix, the specific forces on the deforming die, temperature change during forming of the product, stress-strain state in deformed metal, final shape and size of the product. According to the results of modeling designed and manufactured stamp for hot forming and conducted experimental research in a hydraulic press. Submitted stretching’s tests of standard samples, that were cut from the wall of the product after the heat treatment. Defined conditional yield strength, strength limit, conditional elongation and hardness. The test data meet the requirements for the mechanical properties of deformed metal in the wall of the product.

Keywords


hot forming; hollow product; aluminum alloy; finite element method; force mode; strain intensity; experimental research; mechanical properties

Full Text:

PDF

References


Korneev, N.I., Arzhakov, V.N., Barmashenko, B.G. and dr. (1971), Kovka i shtampovka tsvetnyih metallov. Spravochnik [Forging and stamping ferrous metals. Directory], Mashinostroenie, Moscow, Russia.

Ganago, O.A. and Zhivov, L.I. and dr. (1986), Kovka i shtampovka, [Forging and stamping], in, Semenov, E.I. (ed), Spravochnik. Vol. 4, no 2, Mashinostroenie, Moscow, Russia.

Danchenko, V.N., Milenin, A.A.and Golovko, A.N. (2002), Proizvodstvo profiley iz alyuminievyih splavov [Production of profiles of aluminum alloys], Sistemnyie tehnologii, Dnepropetrovsk, Ukraine.

Danchenko, V.N., Milenin, A.A., Kuzmenko, V.I. and Grinkevich, V.A. (2008), Kompyuternoe modelirovanie protsessov obrabotki metallov davleniem. Chislennyie metodyi. [Computer simulation of metal forming processes. Numerical methods.], Sistemnyie tehnologii, Dnepropetrovsk, Ukraine.

Skryabin, S.A., Kalyuzhnyiy, V.L. and Snitko, S.A. (2008), “Effect of non-contact areas on broadening during milling of cylindrical workpieces in smooth rolls” [Vliyanie vnekontaktnyih zon na ushirenie pri valtsovke tsilindricheskih zagotovok v gladkih valkah], Vestnik donbasskoy gosudarstvennoy mashinostroitelnoy akademii, pp. 147-161.

Snitko, S.A. and Kalyuzhnyiy, V.L. (2011), Konechno-e`lementnoe modelirovanie mnogoperexodnogo processa deformirovaniya zagotovok pri proizvodstve zheleznodorozhny`x koles, “Vestnik Nacional'nogo tehnicheskogo universiteta “Kievskij politehnicheskij institute”, Serija mashinostroenie”, No. 62, pp. 106-112.

Aliev, I.S., Markov, O.E., Zhbankov, Ya.G. and dr. (2010), “Influence of the operations of turning the forging by conical plates on the distribution of deformations“ [Vliyanie operatsii vyivorota pokovki konicheskimi plitami na raspredelenie deformatsiy], Obrabotka materialov davleniem, No 3(24), DGMA, Kramatorsk, Ukraine. pp. 64-69.

Aliev, I.S., Zhbankov, Ya.G., Tagan, L.V. and dr. (2013), “Control of the stress-strain state of the billet in the process of forging the large forgings” [Upravlenie napryazhenno-deformirovannyim sostoyaniem zagotovki v protsessah kovki krupnyih pokovok], Obrabotka materialov davleniem, No 1(34), DGMA, Kramatorsk, Ukraine. pp. 50-59.

Markov, O.E., Sharun, A.O., Kosilov, M.S. and dr. (2017), “Modern methods for obtaining thin-walled bottoms for responsible using” [Sovremenniye sposobyi polucheniya tonkostennyih dnisch otvetstvennogo naznacheniya], Obrabotka materialov davleniem, No 1(44), DGMA, Kramatorsk, Ukraine. pp. 115-123.


GOST Style Citations


  1. Корнеев Н.И. Ковка и штамповка цветных металлов. Справочник / Н.И. Корнеев, Аржаков В.Н., Бармашенко Б.Г. и др. – М: Машиностроение, 1971 – 232 с.
  2. Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т/ / Ред. Совет: Е.И. Семенов (предс.), Ганаго О.А., Живов Л.И. и др. –М.: Машиностроение, 1986, т.2. Горячая объемная штамповка  / Под ред. Е.И. Семенова. 1986. – 592 с.
  3. Данченко В.Н. Производство профилей из алюминиевых сплавов / В.Н. Данченко, А.А. Миленин, А.Н. Головко – Днепропетровск: Системные технологии, 2002. – 448 с.
  4. Данченко В.Н. Компьютерное моделирование процессов обработки металлов давлением. Численные методы. /В.Н. Данченко, А.А. Миленин, В.И. Кузьменко и др.  – Днепропетровск: Системные технологии, 2008. – 448 с.
  5. Скрябин С.А. Влияние внеконтактных зон на уширение при вальцовке цилиндрических заготовок в гладких валках / С.А. Скрябин, В.Л. Калюжный, Д.С. Чайка // Вестник донбасской государственной машиностроительной академии. – Краматорск: ДГМА, 2008. – С. 147-161.
  6. Снитко С.А. Конечно-элементное моделирование многопереходного формоизменения при производстве железнодорожных колес / С.А. Снитко, В.Л. Калюжный, // Вестник НТУУ «КПИ», Машиностроение.  – К: НТУУ «КПИ», 2011, №11. – С. 106-112.
  7. Алиев И.С. Влияние операции выворота поковки коническими плитами на распределение деформаций / И.С. Алиев, О.Е. Марков, Я.Г. Жбанков и др. // Обработка материалов давлением. – Краматорск: ДГМА, 2010. №3(24). – С. 64-69.
  8. Алиев И. С. Управление напряженно-деформированным состоянием заготовки в процессах ковки крупных поковок / И.С. Алиев, Я.Г. Жбанков, Л.В. Таган и др. // Обработка материалов давлением. – Краматорск: ДГМА, 2013. №1(34). – С. 50-59.
  9. Марков О.Е. Современные способы получения тонкостенных днищ ответственного назначения / О.Е. Марков, А.О. Шарун, М.С. Косилов и др. // Обработка материалов давлением. – Краматорск: ДГМА, 2017. №1(44). – С. 115-123.