Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Идентификатор DOI: 10.17073/0021-3438-2023-3-67-78

Ключевые слова: aluminum alloys, Hollow profiles, pressing, horizontal hydraulic press, combined tool, technological calculations, design methods and procedures, алюминиевые сплавы, полые профили, прессование, горизонтальный гидравлический пресс, комбинированный инструмент, технологические расчеты, методика и процедуры проектирования

Аннотация: Для моделирования процесса прессования полых профилей из алюминиевых сплавов использованы разработанные ранее алгоритмы проектирования прессового инструмента и программный комплекс «QForm». Целью проведенных исследований являлось повышение качества и снижение сроков проектирования прессового инструмента для промышленных условий производства профилей из алюминиевых сплавов. Предложены новая методика проектирования комбинированного инструмента и технологии для полунепрерывного прессования со сваркой полых профилей из алюминиевых сплавов с помощью программного комплекса «QForm», который позволяет в диалоговом режиме оперативно проводить многовариантные расчеты с последующей, если необходимо, корректировкой технологических параметров прессования и геометрии инструмента. Созданы алгоритм и процедуры проектирования, которые дают возможность выполнить чертеж полого профиля, осуществить технологические расчеты параметров прессования и выбор горизонтального гидравлического пресса, спроектировать матрицу и рассекатель, провести прочностные расчеты, определить силовую загрузку оборудования и подготовить рабочие чертежи прессового инструмента. Для проверки работоспособности разработанной методики проектирования приведен пример ее реализации для одного из типовых полых профилей, изготавливаемого в промышленном производстве. Рассмотрено проектирование двух вариантов прессового инструмента. С помощью моделирования с использованием программы «QForm Extrusion», предназначенной для анализа процессов прессования, установлено, что первый вариант конструкции инструмента при заданных технологических параметрах и геометрии каналов рассекателя и матрицы приводит к неравномерности истечения различных элементов профиля и температур. В результате проведенной корректировки параметров инструмента удалось добиться прямолинейности выхода профиля из матрицы и равномерности распределения температур по его сечению. Промышленное опробование спроектированного инструмента на гидравлическом горизонтальном прессе с усилием 33 МН для прессования профиля из сплава 6063 показало, что существенной доработки матрицы и рассекателя не требуется. С применением предложенной конструкции прессового инструмента получены партии продукции, соответствующей требованиям действующих технических условий, при этом сроки проектирования прессового инструмента сокращены практически в 2 раза. In order to simulate the pressing of hollow profiles made from aluminum alloys, the previously developed design algorithms for the pressing tool and the QForm software were utilized. The objective of this study was to enhance the quality and decrease the design timeintervals for pressing tools used in the industrial production of aluminum alloy profiles. A novel design procedure for a combined tool, along with the technology of semi-continuous pressing with welded hollow profiles made from aluminum alloys, was proposed. This was achieved using the QForm software, which enables efficient calculations and adjustments of pressing parameters and tool geometry through a dialog interface. The developed algorithm and design procedures enable the drawing of hollow profiles, technological calculations of pressing parameters, selection of a suitable horizontal hydraulic press, matrix and splitter design, determination of strength parameters, assessment of equipment load, and preparation of working drawings for the pressing tool. In order to validate the effectiveness of the design procedure, it was applied to typical hollow profiles fabricated on a commercial scale. Two variations of the pressing tool design were examined. Simulation results obtained from QForm Extrusion software, specifically designed for pressing analysis, revealed that the initial design of the tool, with predetermined technological parameters and geometry of the splitter and matrix channels, resulted in uneven flow of profile elements and temperature distribution. However, by adjusting the tool parameters, it was possible to achieve a straight profile exit from the matrix and a uniform temperature distribution across its cross section. Industrial verification of the designed tool, utilizing a 33 MN hydraulic horizontal press for pressing profiles made from alloy 6063, demonstrated that significant modifications to the matrix and splitter were not necessary. By employing the proposed pressing tool design, batches of products were successfully manufactured in compliance with the required technical specifications, while reducing the design time intervals of the pressing tool by approximately 50 %.

Журнал: Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия

Выпуск журнала: Т.29, №3

Номера страниц: 67-78

ISSN журнала: 00213438

Место издания: Москва

Издатель: Национальный исследовательский технологический университет "МИСИС"

• Сидельников С.Б. (Сибирский федеральный университет)
• Колосков С.С. (Сибирский федеральный университет)
• Довженко Н.Н. (Сибирский федеральный университет)
• Горбунов Ю.А. (Сибирский федеральный университет)
• Ворошилов Д.С. (Сибирский федеральный университет)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК