Влияние условий равноканального углового прессования на скорость деформации заготовок

Abstract

Методом конечных элементов (МКЭ) исследованы особенности распределения скорости деформации при равноканальном угловом прессовании (РКУП) заготовок с образованием застойной зоны. Получена оценка степени влияния таких факторов, как упрочнение, трение и геометрия матрицы на уровень и распределение скорости деформации в зоне пластической деформации (ЗПД). Установлены критические значения фактора трения, при которых скорости деформации повышаются до предельного уровня. При увеличении фактора трения максимальные значения скоростей деформации повышаются и достигают предельных значений в случае деформации идеально пластичного (ИП) материала при заполнении зазора между заготовкой и инструментом у внешнего угла канала, а при деформации упрочняемого материала – накануне заполнения. Предложено выражение для оценки средней скорости деформации заготовки из ИП-материала при развитой ЗПД.

Методом кінцевих елементів (МКЕ) досліджено особливості розподілу швидкості деформації пiд час рівноканального кутового пресування (РККП) заготовок із утворенням застійної зони. Отримано оцінку ступеня впливу таких факторів, як зміцнення, тертя й геометрія матриці на рівень і розподіл швидкості деформації в зоні пластичної деформації (ЗПД). Установлено критичні значення фактора тертя, при яких швидкості деформації підвищуються до граничного рівня. При збільшенні фактора тертя максимальні значення швидкостей деформації підвищуються й досягають граничних значень у випадку деформації ідеально пластичного (ІП) матеріалу при заповненні зазору між заготовкою й інструментом у зовнішнього кута каналу, а при деформації зміцнюємого матеріалу – напередодні заповнення. Запропоновано вираз для оцінки середньої швидкості деформації заготовки з ІП-матеріалу при розвиненій ЗПД.

The features of strain rate distribution during equal-channel angular pressing (ECAP) were investigated by finite element method with respect to dead zone formation. The level of strain-hardening, friction and die geometry influence on strain rate distribution in plastic deformation zone (PDZ) is estimated. The friction factor extrema which improve the strain rate to its maximum limit were found. The strain rate maximum values increase with the friction factor increasing. They reach their limits in the case of perfectly plastic material deformation when the billet-die gap is filled near the channel exterior angle. During the strain-hardened material deformation, strain rate maximum values are reached just before channel filling. An expression for average strain rate estimation in the case of perfectly plastic material with a propagated PDZ was proposed.