Определение показателя трения в процессе прямого прессования проволочного и пруткового припоя ПОИН-52

Автор: Радионова Людмила Владимировна, Фаизов Сергей Радиевич, Громов Дмитрий Владимирович, Ердаков Иван Николаевич, Сиверин Олег Олегович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением

Статья в выпуске: 3 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

В любом процессе обработки металлов давлением имеет место внешнее трение на контакте инструмента и обрабатываемого материала. Под влиянием сил трения возрастает усилие деформации, разогревается и интенсивно изнашивается инструмент, увеличивается неравномерность деформации и, как следствие, возникает разнородность микроструктуры обрабатываемого металла, возникают растягивающие напряжения, которые иногда приводят к нарушению сплошности изделия. В настоящей работе исследуется влияние контактного трения на процесс прямого прессования прутков и проволоки из сплава ПОИн-52. С помощью математического моделирования исследовано влияние коэффициента трения на усилие в процессе прессования прутков Ø8,0 и 15,0 мм, а также проволоки Ø2,0 мм. Показано, что с увеличением коэффициента трения на преодоление силы трения скольжения на контактной поверхности обрабатываемого металла с контейнером и с матрицей тратится до 60 % усилия, необходимого для прессования исследуемого сплава. В ходе экспериментальных исследований показано, что применение смазочных материалов, а именно графитовой (графит - С) и молибденовой (дисульфид молибдена - MoS2) смазки, позволяет снизить коэффициент трения более чем в 10 раз. С определенной долей допущения можно говорить о том, что при прессовании припоя ПОИн-52 с использованием стального контейнера без применения смазки коэффициент трения равен 0,5, а при применении графитовой или молибденовой смазки коэффициент трения будет принимать значения, близкие к 0,05. С помощью результатов экспериментальных исследований путем подбора были определены показатели трения по законам Кулона, Зибеля и Леванова, которые могут быть применены для компьютерного моделирования в пакете Qform процесса прямого прессования припоя ПОИн-52 с использованием стального контейнера без применения смазки и с применением графитовой и молибденовой смазки. Учет достоверной величины показателя трения при компьютерном моделировании позволит существенно повысить точность расчетов.

Еще

Прямое прессование, коэффициент трения, припой, проволока, пруток, усилие прессования, сила трения

Короткий адрес: https://readera.org/147235291

IDR: 147235291   |   DOI: 10.14529/met210307

Список литературы Определение показателя трения в процессе прямого прессования проволочного и пруткового припоя ПОИН-52

  • Петров, А.Н. Теория обработки металлов давлением: штампы, износ и смазочные материалы: учеб. пособие для вузов / А.Н. Петров, П.А. Петров, М.А. Петров. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во Юрайт, 2020. – 130 с. – (Высшее образование) // ЭБС Юрайт [сайт]. – https://urait.ru/bcode/446675 (дата обращения: 10.07.2021).
  • Воронцов, А.Л. Теория и расчеты процессов обработки металлов давлением: учеб. пособие: в 2 т. / А.Л. Воронцов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. – Т. 2. – 441 с.
  • Каргин, В.Р. Теория обработки металлов давлением: учеб. пособие / В.Р. Каргин. – Самара: СамГУ, 2019. – 112 с. // Лань: электронно-библиотечная система. – https://e.lanbook.com/book/148619 (дата обращения: 10.07.2021).
  • О возможности снижения мощности, расходуемой на процесс прокатки проволоки на совмещенном прокатно-волочильном стане / А.А. Радионов, Л.В. Радионова, В.А. Харитонов, О.С. Малахов // Электротехнические системы и комплексы. – Магнитогорск: МГТУ, 2005. – № 10. – С. 63–70.
  • New technological lubricants for steel wire drawing / L.V. Radionova, V.A. Kharitonov, V.I. Zyuzin, L.D. Rol'shchikov // Steel in Translation. – 2001. – No. 12. – P. 49–50.
  • Радионова, Л.В. Разработка технологии производства высокопрочной проволоки с повышенными пластическими свойствами из углеродистых сталей: дис. … канд. техн. наук / Л.В. Радионова. – Магнитогорск, 2001. – 137 с.
  • Харитонов, В.А. Проектирование ресурсосберегающих технологий производства высокопрочной углеродистой проволоки на основе моделирования: моногр. / В.А. Харитонов, Л.В. Радионова. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. – 171 с.
  • Неравномерность и локализация пластической деформации в процессах обработки металлов давлением / Г.С. Бурханов, В.С. Юсупов, А.Е. Шелест и др. // Металлы. – 2012. – № 4. – С. 39–46.
  • Чулкин, С.Г. Анализ современных представлений и подходов при оценке износостойкости и долговечности материалов в различных условиях внешнего трения / С.Г. Чулкин // Трение, износ, смазка. – 1999. – Т. 1, № 2. – С. 47–51.
  • Совершенствование геометрии волочильного канала с целью повышения стойкости инструмента и качества полос из нихрома / А.И. Снигирев, Л.М. Железняк, Н.А. Снигирев, В.Л. Дымшаков // Производство проката. – 2014. – № 12. – С. 24–28.
  • Добров, И.В. Механика процесса внешнего трения при волочении полосы в монолитной волоке / Добров И.В. // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. – 2015. – Т. 3. № 2. – С. 32–39.
  • Теория и технология прессования алюминиевых сплавов: учеб. пособие / В.Р. Каргин, А.Ф. Гречникова, Я.А. Ерисов, Ю.С. Старостин. – Самара: Изд-во СГАУ, 2015. – 80 с.
  • Логинов, Ю.Н. Прессование как метод интенсивной деформации металлов и сплавов: учеб. пособие / Ю.Н. Логинов. – Екатеринбург: УрФУ, 2016. – 156 с. // Лань: электронно-библиотечная система. – https://e.lanbook.com/book/99055 (дата обращения: 06.05.2020).
  • Математическое моделирование энергосиловых параметров прямого прессования легкоплавких материалов / Л.В. Радионова, С.Р. Фаизов, В.Д. Лезин, А.Е. Сарафанов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2020. – Т. 20, № 2. – С. 71–79. DOI: 10.14529/met200207
  • Компьютерное моделирование температурных режимов при полунепрерывном прямом прессовании легкоплавких материалов / Л.В. Радионова, С.Р. Фаизов, Д.В. Громов, И.Н. Ердаков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2020. – Т. 20, № 4. – С. 30–38. DOI: 10.14529/met200404
  • Оптимизация процесса прямого прессования проволоки из сплава ПОИн-52 методом обобщенного приведенного градиента / Л.В. Радионова, С.Р. Фаизов, И.Н. Ердаков, А.В. Брык // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2021. – Т. 21, № 1. – С. 54–65. DOI: 10.14529/met210106
  • Глебов, Л.А. Припой ПОИн-52: исследование процесса и разработка технологии мелкосерийного производства проволоки / Л.А. Глебов, Л.В. Радионова, С.С. Фаизов // Magnitogorsk Rolling Practice 2019: материалы IV молодежной научно-практической конференции / под ред. А.Г. Корчунова. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2019. – С. 54–56.
  • Харитонов, В.А. Ресурсосбережение при производстве проволоки / В.А. Харитонов, В.И. Зюзин, А.К. Белан. – Магнитогорск: МГТУ, 2003. – 194 с.
  • Visco-Plastic Flow of Metal in Dynamic Conditions of Complex Strain Scheme / A. Korbel, W. Bochniak, P. Ostachowski et al. // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2011. – Vol. 42. – P. 2881–2897. DOI: 10.1007/s11661-011-0688-x
  • Григорьев, А.А. Расчет технологических параметров экструзии брикетов порошков алюминия / А.А. Григорьев, А.И. Дмитрюк // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. – 2020. – Т. 26, № 1. – С. 53–61. DOI: 10.18721/JEST.26105
  • Стебунов, С.А. 25 лет программе моделирования процессов обработки металлов давлением QForm / С.А. Стебунов // КШП. ОМД. – 2016. – № 11. – С. 3–4.
Еще
Статья научная