КУВАННЯ КОЛІНЧАСТОГО ВАЛУ З УРАХУВАННЯМ ВПЛИВУ РЕЖИМІВ ДЕФОРМУВАННЯ НА ЯКІСТЬ ПОКОВОК

Автор(и)

  • Володимир Олексійович Палієнко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0003-2533-1300
  • Віталій Леонідович Чухліб Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0001-6176-0917

DOI:

https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-4-34

Ключові слова:

кування, колінчастий вал, поковка, нерівномірність деформації

Анотація

У роботі розглянуто підхід до вдосконалення технології вільного кування поковок колінчастих валів шляхом аналізу нерівномірності деформації в об’ємі заготовки. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення однорідності механічних властивостей деталей, мінімізації внутрішніх дефектів та зниження витрат металу й енергії. Одним із важливих етапів є передача металу в процесі вільного кування, яка часто супроводжується нерівномірним розподілом пластичної деформації, що призводить до внутрішніх напружень та викривлення заготовки. За допомогою інструменту «перетискач» можна цілеспрямовано контролювати локальні напруження металу та направляти для подальшої операції передача металу, що сприяє більш рівномірному розподілу пластичної деформації. Використання перетискача підвищує однорідність структури поковок, знижує ризик виникнення внутрішніх дефектів і викривлень, а також оптимізує енергетичні витрати процесу. Для оцінювання характеру деформування застосовано метод визначення нерівномірності пластичної деформації на основі аналізу поперечних перерізів поковки. Методика передбачає визначення ділянки з максимальною інтенсивністю деформації, що дає змогу дослідити напружено-деформований стан. Отримані результати дали змогу встановити зв’язок між геометрією інструменту, параметрами деформування (температура, ступінь деформації) та характером розподілу деформації. Такий підхід дає змогу прогнозувати критичні зони, обґрунтовувати вибір режимів кування та адаптувати технологію до особливостей конкретних виробів, що сприяє зменшенню кривизни поковок, підвищенню рівномірності структури та поліпшенню технологічної спадковості. Результати дослідження можуть бути використані для проєктування ефективних процесів вільного кування відповідальних деталей, зокрема колінчастих валів, із прогнозовано стабільними експлуатаційними властивостями.

Посилання

Удосконалення технології виготовлення крупних поковок на основі використання нового способу осадження / О. Є. Марков та ін. Обробка металів тиском. 2020. № 1(50). С. 91–97.

Розроблення нового способу осадження крупних злитків / О. Є. Марков та ін. Вісник НТУ «ХПІ». Серія «Інноваційні технології та обладнання обробки матеріалів у машинобудуванні та металургії». 2018. № 31(1306). С. 56–60.

Kargin S. B. Development and investigation of resources-saving process of shafts forging. Die Forging. Metallurgical and Mining Industry. 2015. № 1. P. 33–36.

Markov O. E., Oleshko M. V., Mishina V. I. Development of Energy-saving Technological Process of Shafts Forging Weighing More Than 100 Tons without Ingot Upsetting. Metallurgical and Mining Industry. 2011. Vol. 3, № 7. P. 87–90.

Матюхін А. Ю., Альфьоров І. А., Стефаненко Т. А., Стефаненко О. В. Способи підвищення якості кування поковок високолегованих марок сталей та сплавів на гідропресах. Вісник НТУ «ХПІ». Серія «Інноваційні технології та обладнання обробки матеріалів у машинобудуванні та металургії». 2019. № 12(1337). С. 36–40.

Sharma S., Sharma M., Gupta V., Singh J. A systematic review of factors affecting the process parameters and various measurement techniques in forging process. Steel Research International. 2023. Vol. 94, Issue 5. P. 352.

Dyja H., Banaszek G., Berski S., Mroz S. Effect of symmetrical and asymmetrical forging processes on the quality of forged products. Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 157–158. P. 496–501.

Rao V. D. Metallurgical integrity for economic production of quality steel forgings for advanced applications. Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 39, Part 4. P. 1434–1439.

Dyja H., Mroz S., Milenin A. FEM modeling of hot forging with shape dies. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2006. Vol. 6, No. 4. P. 101–111.

Розроблення автоматизованої методики апроксимації діаграм рекристалізації для вибору термомеханічних режимів кування, що підвищують експлуатаційні властивості поковок валів / В. В. Кухар та ін. Вісник Вінницького політехнічного інституту. 2015. № 2. С. 123–130.

Dyja H., Banaszek G., Mroz S., Berski S. Modelling of shape anvils in free hot forging of long products. Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 157–158. P. 131–137.

Torims T., Pikurs G., Ratkus A., Logins A., Valcans J., Sklariks S. Development of technological equipment to laboratory test in-situ laser cladding for marine engine. Procedia Engineering. 2015. Vol. 100. P. 559–568.

Forging Technology and Improvement of Passenger Car Crankshaft. – URL: https://www.linkedin.com/pulse/forging-technologyimprovement-passenger-car-crankshaft (дата звернення: 20.06.2025).

Enzi A., Khan S. A. Automated Production Line Reliability Analysis of the Crankshaft Manufacturing Process. Advances in Science and Technology Research Journal. 2022. Vol. 16, No. 1. P. 15–27.

Дослідження нового способу кування великих злитків на основі осадження профільованих заготовок / О. Марков та ін. Технічні науки та технології. 2022. № 1(27). С. 47–48.

Mašek B., Nový Z., Kešner D., Meyer L. Computer simulation of technological chain by free forging. 2015. URL: https://www.researchgate.net/publication/268432694/download

Mašek B., Nový Z., Kešner D. 3D simulace pěchování a prodlužování kovářského ingotu I 45. URL: https://docplayer.cz/16519172-3d-simulace-pechovani-a-prodluzovani-kovarskeho-ingotu-i-45.html

Markov O. New Technological Process of Shafts Forging. New Technologies and Achievements in Metallurgy and Materials Engineering. Czestochowa: Quick-druk, 2012. P. 414–418. ISBN 978-83-87745-74-5.

QForm UK. URL: https://www.qform3d.com/ (дата звернення: 21.06.2025).

Розроблення технологічної концепції проєктування процесів кування з урахуванням впливу режиму деформування на якість поковок / В. Л. Чухліб та ін. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія «Гідравлічні машини та гідроагрегати». 2021. № 1. С. 95–103.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-26