Experimental determination of energy-power parameters and components of deformation during cyclic forming of material

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Production of special types of rolled nonferrous alloys using the combined technology of casting and deformation is a relatively new trend in resource-saving metallurgy. In domestic practice such techniques are implemented in the device for continuous casting and metal deformation. The key features of this device are cyclicity of process and the presence of large irreversible deformations of the workpiece (a strip of rectangular cross section in movable crystallizer, closed on four sides). These features lead to the problem of experimental data obtaining on the energy-power parameters of deformation, as well as the distribution and intensity of the strain state of the workpiece. In this paper, we propose a method for determining the instantaneous power of irreversible form changing by means of indirect measurements. The technique based on the detection and analysis of changes in the electrical characteristics of the motor drive in two modes of operation of the plant: cyclic deformation of the specimen and the motion of plant components without specimen deformation. We propose a method for directly measuring the components of the plastic deformation of the workpiece based on the method of knurled dividing grid with subsequent calculations by the Zibel's method. The experimental results indicate the expressed triaxial strain state of the workpiece because of the combined action of elongation and shifts in two mutually perpendicular planes. Verification of software package LS-DYNA carried out based on obtained experimental data by solving the problem of constrained shear, which coupled with the large plastic deformations.

About the authors

V. V Chernomas

Komsomolsk-on-Amur State Technical University

Email: userman10@mail.ru
27, Lenin Avenue, Komsomolsk-on-Amur, 681013, Russian Federation

G. M Sevastyanov

Institute of Machinery and Metallurgy, Russian Academy of Sciences (Far Eastern Branch)

Email: akela.86@mail.ru
1, Metallurgov str., Komsomolsk-on-Amur, 681005, Russian Federation

A. M Sevastyanov

Amur State University of Humanities and Pedagogy

Email: mamiia20@mail.ru
17/2, Kirova str., Komsomolsk-on-Amur, Khabarovsky kray, 681000, Russian Federation

S. V Bondarenko

Institute of Machinery and Metallurgy, Russian Academy of Sciences (Far Eastern Branch)

Email: kriza_13@mail.ru
1, Metallurgov str., Komsomolsk-on-Amur, 681005, Russian Federation

References

  1. Сидельников С.Б. Классификация и области применения совмещенных и комбинированных процессов обработки цветных металлов и сплавов // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2005. - № 3. - С. 45-49.
  2. Совершенствование конструкций установок совмещенной обработки алюминия и его сплавов / С.Б. Сидельников, Н.Н. Довженко, С.В. Солдатов, И.Н. Довженко, Р.И. Галиев, А.С. Сидельников, А.Л. Киселев, В.М. Беспалов, А.П. Самчук // Механическое оборудование металлургических заводов. - 2013. - № 2. - С. 7-12.
  3. Gorokhov Yu.V., Zagirov N.N., Gubanov I.Yu. Calculation of deformation-zone parameters during continuous extrusion by the conform method // Russian Metallurgy (Metally). - 2004. - N 4. - P. 396-399.
  4. Langerweger J.F., Maddock B. Recent development in CONFORM and CASTEX continuous extrusion technology // Proceedings of Fourth International Aluminum Extrusion Technology Seminar, April 11-14, 1988. - Chicago, Illinois, 1988. - Vol. 2. - P. 533-538.
  5. Одиноков В.И., Черномас В.В., Ловизин Н.С. Двухручьевой литейно-ковочный модуль горизонтального типа для производства непрерывнолитых деформированных заготовок из цветных сплавов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2008. - № 1. - С. 12-14.
  6. Technology for preparing metal objects in a horizontal casting and metal deformation unit / V.I. Odinokov, V.V. Chernomas, N.S. Lovizin, V.V. Stulov, S.Yu. Sklyar // Metallurgist. - 2009. - Vol. 53, iss. 7-8. - P. 412-415. - doi: 10.1007/s11015-009-9198-0.
  7. Producing continuous-cast deformed steel billet / V.V. Stulov, V.I. Odinokov, G.V. Ogloblin, V.V. Chernomas, A.A. Derbetkin // Steel in Translation. - 2009. - Vol. 39, iss. 8. - P. 639-644. - doi: 10.3103/S0967091209080075.
  8. Chernomas V.V., Lovizin N.S., Sosnin A.A. Stability criteria for manufacturing metal products on a horizontal metal casting and deformation plant // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2012. - Vol. 41, iss. 2. - P. 158-162. - doi: 10.3103/S1052618812020045.
  9. Буренин А.А., Ковтанюк Л.В. Большие необратимые деформации и упругое последействие. - Владивосток: Дальнаука, 2013. - 311 с. - ISBN 978-5-8044-1423-9.
  10. Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений: справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 248 с. - (Основы проектирования машин).
  11. Островский Ю.И., Шепинов В.П., Яковлев В.В. Голографические интерференционные методы измерения деформации. - М.: Наука, 1988. - 248 с.
  12. Фридман Я.Б., Зилова Т.К., Демина Н.И. Изучение пластической деформации и разрушения методом накатанных сеток. - М.: Оборонгиз, 1962. - 188 с.
  13. ГОСТ 1292-81. Сплавы свинцово-сурьмянистые. Технические условия. - Изд. (март 2000 г.) с Изм. 1, 2, 3, 4 (ИУС. 1986. № 8; 1989. № 6; 1991. № 4; 1999. № 4). - Взамен ГОСТ 1292-74; введ. 1982-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 10 с.
  14. Смирнов-Аляев Г.А., Чикидовский В.П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. - Л.: Машиностроение, 1972. - 360 с. - ISBN 200000915733.
  15. Шестаков Н.А., Власов А.В. Расчеты процессов обработки металлов давлением в MathCAD. Решение задач энергетическим методом: учебное пособие. - М.: Изд-во МГИУ, 2008. - 344 с. - ISBN 5-276-00076-X.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).