004.9:621.7 Моделирование поля температур при получении металлоизделий на литейно-ковочном модуле с односторонним воздействием бокового бойка и неподвижной плитой

Дмитриев Э. А. (ФГБОУ ВО «КнАГУ»), Потянихин Д. А. (ФГБОУ ВО «КнАГУ»), Одиноков В. И. (ФГБОУ ВО «КнАГУ»), Евстигнеев А. И. (ФГБОУ ВО «КнАГУ»), Квашнин А. Е. (ФГБОУ ВО «КнАГУ»)

МОДЕЛИРОВАНИЕ, КРИСТАЛЛИЗУЮЩИЙСЯ МЕТАЛЛ, ТЕМПЕРАТУРА, ЛИТЕЙНО-КОВОЧНЫЙ МОДУЛЬ, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС


doi: 10.18698/2309-3684-2022-2-6377


В работе представлена математическая постановка и приведены результаты расчетов в задаче об определении поля температуры при деформировании полосы, изготовленной из алюминиевого сплава АД0, на литейно-ковочном модуле вертикального типа новой модификации. Конструкция литейно-ковочного модуля предполагает, что из четырех стенок кристаллизатора одна неподвижна, вторая совершает вращательное движение на эксцентриковых валах, две другие совершают движение в вертикальной плоскости, обеспечивая подачу деформированной заготовки вниз. При решении задачи используется апробированный численный метод. Для движущейся среды уравнение теплопроводности записывается в конечно-разностном виде в криволинейной ортогональной системе координат. Решение задачи проводится итерационным методом. При расчете начального температурного поля и при его дальнейшем изменении учитывается теплоотвод на поверхностях контакта металла с инструментами деформирования. Результатом решения является поле температуры в пространственной области для дискретных моментов времени, соответствующих шагам численного счета. На каждом шаге определяется граница жидкого и затвердевшего металла.


Сергеев В. М., Горохов Ю. В., Соболев В. В., Нестеров Н. А. Непрерывное литье-прессование цветных металлов. Москва, Металлургия, 1990, 85 с.
Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Ворошилов С. Ф. Применение совмещенных методов прокатки-прессования для получения пресс-изделий из алюминиевых сплавов. Технология легких сплавов, 1999, № 1–2, с. 131–136.
Одиноков В. И., Дмитриев Э.А., Евстигнеев А.И., Потянихин Д.А., Квашнин А.Е. Математическое моделирование процесса деформации металла на литейно-ковочном модуле с измененным приводом боковых бойков. Математическое моделирование и численные методы, 2021, № 3, с. 3–23.
Zhang Q., Cao M., Zhang D., Zhang S., Sun J. Research on integrated casting and forging process of aluminum automobile wheel. Advances in Mechanical Engineering, 2014, vol. 6, 870182. DOI:10.1155/2014/870182
Zhenglong L., Qi Z. Simulation and experiment research on squeeze casting combined with forging of automobile control arm. Proceedings of the ASME 2018 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2018, vol. 2, 144113. DOI:10.1115/IMECE2018-86006
Chang F.-C., Hwang W.-S., Lee C.-H., Wu C.-F., Yang, J.-B. Forging condition for removing porosities in the hybrid casting and forging process of 7075 aluminum alloy casting. Materials Transactions, 2004, vol. 45(6), pp. 1886-1890. DOI: 10.2320/matertrans.45.1886
Dedov S., Lehmann G., Kawalla R. Application of combined casting-forging process for production of durable lightweight aluminum parts. Key Engineering Materials, 2013, vol. 554–557, pp. 264–273. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.554-557.264
Krüger L., Jentsch E., Brunke L., Keßler A., Wolf G., Lehnert T., Schubert N., Wagner A., Landgrebe D. Development of an innovative lightweight piston through process combination “casting – forging”. Procedia Manufacturing, 2019, vol. 27, pp. 172–176. DOI: 10.1016/j.promfg.2018.12.061
Perrier, F., Bouvier, V., & Duperray, L. A new wheel design for reducing weight. Materials Science Forum, 2014, vol. 794–796, pp. 578–583. DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.794-796.578
Böhmichen, U., Schubert, N., Lehnert, T., Sterzing, A., & Mauermann, R. From casting to forging – The combined simulation for a steel component. Engineering Reports, 2021, art no. e12400. DOI: 10.1002/eng2.12400
Пат. 2769679 Российская Федерация, МПК B22D 11/051. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок/ В.И. Одиноков, А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, Д.А. Потянихин, А.Ю. Лошманов, А.Е.Квашнин. – № 2021123605; заявл. 08.05.2021; опубл. 04.05.2022, 7 с
Одиноков В.И. Каплунов Б.Г., Песков А.В., Баков А.А. Математическое моделирование сложных технологических процессов. Москва, Наука, 2008, 177 с


Дмитриев Э.А., Потянихин Д.А., Одиноков В.И., Евстигнеев А.И., Квашин А.Е. Моделирование поля температур при получении металлоизделий на литейно-ковочном модуле с односторонним воздействием бокового бойка и неподвижной плитой. Математическое моделирование и численные методы, 2022, № 2, с. 65–79



Скачать статью

Количество скачиваний: 178