Еволюція процесу ущільнення та деформованого стану поруватих заготовок при їх гарячому штампуванні у відкритому штампі

Abstract

В статті наведені результати дослідження еволюції деформованого стану заготовок, енергосилових параметрів процесу і розподілу поруватості по об'єму поковки на всіх етапах гарячого штампування поруватих порошкових поковок у відкритому штампі. Моделювання процесу проводили методом скінченних елементів з використанням програмного комплексу DEFORM 2D/3D. В результаті моделювання встановлено, що на початковій стадії процесу відбувається головним чином ущільнення заготовки при мінімальній радіальній течії матеріалу. Помітна течія металу в зону облойної канавки починається лише при досягнення матеріалом поковки середньої відносносної густини, що перевищує 90 %. Відзначено суттєво відмінний характер розподілу по об’єму поковки осьових ez та радіальних er деформацій. Зона з підвищеними рівнями значень осьових деформацій формується в центральному шарі поковки, рівновіддаленому від верхньої та нижньої поверхонь порожнини штампу, а значення радіальних деформацій зменшуються по мірі віддаленості від зони, яка межує з вільною боковою поверхею заготовки в радіальному (доцентровому) напрямку. Мінімальні значення ez та er проявляються в верхній та нижній кутових застійних зонах поковки. Показано, що графік залежності зусилля деформування від переміщення пуансона відзначається наявністю щонайменше трьох характерних ділянок, обумовлених співвідношенням між процесам ущільнення та формозміни поковки на кожному етапі процесу.

Keywords

• порошкова металургія
• гаряче штампування
• деформація
• щільність
• моделювання
• метод скінченних елементів