Разработка режимов прессования биметаллических алюминиево-магниевых прутков и труб

Development of extrusion parameters for bimetallic aluminum-magnesium rods and tubes

Докладчик

Беляев Сергей Михайлович

Беляев Сергей Михайлович

  • Звание, степень: к.т.н.
  • Город: Днепропетровск
  • Направление Алюминий, Другое, лист, моделирование, прессование

    Головко Александр Николаевич

    Головко Александр Николаевич

  • Должность: научный сотрудник
  • Звание, степень: профессор, доктор технических наук
  • Организация: Produktionstechnisches Zentrum Hannover
  • Подразделение: Institut für Werkstoffkunde
  • Город: Hannover, Garbsen
  • E-Mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. | Сайт: Головко А.Н. (iw.uni-hannover.de) | Направление Алюминий, волочение, моделирование, прессование, профиль, сталь, Трубы

    Данченко Валентин Николаевич

    Данченко Валентин Николаевич

  • Должность: профессор
  • Звание, степень: профессор, доктор технических наук
  • Организация: Национальная металлургическая академия Украины
  • Подразделение: кафедра "Обработка металлов давлением"
  • Город: Днепропетровск
  • E-Mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. | Направление Алюминий, Другое, прокатка, сталь, Трубы


    Аннотация

    В работе исследованы закономерности формоизменения металла и энергосиловых параметров в зависимости от технологических параметров процесса прессования биметаллических алюминиево-магниевых прутков и труб. С использованием МКЭ теоретически определено комплексное влияние параметров процесса прессования изделий с оболочкой из алюминиевых сплавов систем Al, Al-Mg-Si, Al-Zn-Mg и с сердечником из магниевого сплава системы Mg-Al-Zn на распределение слоев и температур в металле пресс-изделия простой формы. Проведено экспериментальное исследование влияния материала слоев и температуры нагрева заготовки, угла конусности матрицы, коэффициентов вытяжки и плакирования на распределение слоев, качество соединения  и силу прессования изделий с оболочкой из алюминиевых сплавов AA6060 и АА6061 и с сердечником из магниевых сплавов AZ31 и ZK60 (рис. 1 и 2). Предложен метод расчета силы прессования биметаллических изделий. Разработаны рекомендации по совершенствованию калибровки инструмента и технологии производства алюминиево-магниевых биметаллических пресс-изделий, а также устройство для закалки пресс-изделий в линии пресса.

     

    The dependences of metal forming and force-power parameters on the technological parameters of extrusion process of aluminum-magnesium bimetallic rods and tubes were investigated. The complex influence of extrusion parameters on the distribution of temperature and different metal layers in the simple shapes cladded with of aluminum alloys of Al, Al-Mg-Si, Al-Zn-Mg systems on the core of Mg-Al-Zn magnesium alloy were studied using FEM.

    An experimental study of the effect of the material of layers and the billet temperature, the die cone angle, extrusion ratio and cladding coefficient  on the layers distribution, bonding quality and extrusion force for products with a shell of aluminum alloys AA6060 and AA6061 and with a core of magnesium alloy AZ31 and ZK60 were carried out (Fig. 1 and Fig.2).

    The method for calculation of the extrusion force at the bimetallic products processing was proposed. The recommendations for improving of the tool geometry and technological parameters for aluminum-magnesium bimetallic profiles production, as well as a device for quenching in extrusion press line were introduced.

     

    Рис. 1. Распределение относительного диаметра сердечника из магниевого сплава по длине готового прутка (без учета длины переднего монометаллического конца) при использовании матриц с различной конусностью (а) и при прессовании с различными значениями коэффициента вытяжки (б

    Fig. 1. Distribution of the relative Mg core diameter along the extruded rod (excepting the length of the front monometallic layer) with using of different cone dies (a)  as well as at extrusion with different extrusion ratios (b

     

    Рис. 2. Зоны контакта оболочки и сердечника при исходной температуре заготовки – початкова температура заготовки 380°С (а) и 420°С (б)

    Fig. 2. Zones of core-shell contact for initial billet temperature 380 °С (а) and 420°С (b)

     

     

    Рис. 3. Зависимость напряжения от степени деформации при сжатии биметаллического образца

    Fig. 3. Stress-strain dependence during compression test

     

    Рис. 4. Результаты испытаний на изгиб биметаллических прутков

    Fig. 4. Bending test results for Al-Mg bimetallic rods

    Комментарии (0)

    Оставить комментарий

    Please login to leave a comment.