Development of a technological process for hot volume stamping of forgings using digital modeling

A. A. Myshechkin; I. N. Kravchenko; E. V. Preobrazhenskaya; V. V. Zuev; S. V. Skripnik

doi:10.17073/1683-4518-2024-8-62-68

Development of a technological process for hot volume stamping of forgings using digital modeling

A. A. Myshechkin, I. N. Kravchenko, E. V. Preobrazhenskaya, V. V. Zuev, S. V. Skripnik

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-8-62-68

Full Text:

Abstract

A new technological process for manufacturing forgings with deep cavities using the hot stamping method is proposed, which makes it possible to reduce heating and specific forces on the tool and increase its durability. The developed technology includes the operations of upsetting the initial blank, hot stamping the outer profile of the resulting forging, extruding the inner cavity of the mandrel and open stamping the rear conical section of the mandrel. To increase the tool life after hot stamping of the outer profile, it is proposed to pre-extrude the inner cavity of the mandrel with increased dimensions, and then perform the final formation of the inner cavity and the rear conical section of the mandrel. To select the parameters of the developed process, a study of technological transitions was conducted using the digital modeling method in the QForm program. The parameters of blank shaping, stress-strain state and technological forces of stamping transitions are determined.

Keywords

digital modeling, QForm program, hot punching, mandrel, stress-strain state, strength parameters,

About the Authors

A. A. Myshechkin

ФГБОУ ВО «МИРЭА ― Российский технологический университет»
Russian Federation

I. N. Kravchenko

ФГБУН «Институт машиноведения имени А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)»; ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет ― МСХА имени К.А. Тимирязева»
Russian Federation

E. V. Preobrazhenskaya

ФГБОУ ВО «МИРЭА ― Российский технологический университет»
Russian Federation

V. V. Zuev

ФГБОУ ВО «МИРЭА ― Российский технологический университет»
Russian Federation

S. V. Skripnik

ФГБОУ ВО «МИРЭА ― Российский технологический университет»
Russian Federation

References

1. Дмитриев, А. М. Технология ковки и объемной штамповки. Ч. 1. Объемная штамповка выдавливанием / А. М. Дмитриев, А. Л. Воронцов. ― 2-е изд., перераб. и доп. ― М. : Машиностроение-1, 2005. ― 500 с.

2. Ковка и штамповка : справочник. В 4 т. Т. 2. Горячая объемная штамповка ; под общей ред. Е. И. Семенова. ― 2-е изд., перераб. и доп. ― М. : Машиностроение, 2010. ― 720 с.

3. Мышечкин, А. А. Определение оптимальных параметров процесса горячей объемной штамповки оправки прошивного стана моделированием в программе QFORM / А. А. Мышечкин, В. С. Юсупов, С. В. Скрипник // Прокатное производство. Приложение к журналу «Технология металлов». ― 2023. ― № 21. ― С. 9‒16.

4. Myshechkin, A. A. Simulation of the hot forging process of mandrels for piercing mill / A. A. Myshechkin, V. S. Yusupov, E. V. Preobrazhenskaya [et al.] // Steel in Translation. ― 2022. ― Vol. 52, № 10. ― P. 974‒978.

5. Сазоненко, И. О. К вопросу повышения стойкости оправок прошивных станов / И. О. Сазоненко, В. А. Земцов, А. Н. Юрчак // Литье и металлургия. ― 2012. ― № 4 (68). С. 135‒138.

6. Шамилов, А. Р. Способы увеличения эксплуатационных характеристик оправок прошивного стана / А. Р. Шамилов, А. В. Король, А. В. Гончарук // Вестник Южно-Уральского гос. ун-та. ― 2022. ― Т. 22, № 3. ― С. 76‒83.

7. Мышечкин А. А. Моделирование процесса горячей штамповки оправки прошивного стана / А. А. Мышечкин, В. С. Юсупов, Е. В. Преображенская [и др.] // Сталь. ― 2022. ― № 10. ― С. 30―34.

8. Патент 2791720 Российская Федерация. Способ изготовления оправки для прошивного стана / Мышечкин А. А., Белоусов И. В., Юсупов В. С. [и др.]. ― заявл. 01.07.2022 ; опубл. 13.03.2023, Бюл. № 8.

9. Биба, Н. В. QForm ― универсальная и эффективная программа для моделирования ковки и штамповки / Н. В. Биба, С. А. Стебунов, Ю. А. Гладков [и др.] // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. ― 2011. ― № 1. ― С. 36‒42.

10. Сомкина, А. С. Применение математического моделирования методом конечных элементов для совершенствования процессов объемной штамповки деталей из цветных сплавов / А. С. Сомкина, А. В. Власов // Инженерный вестник. ― 2014. ― № 12. ― С. 71‒82.

11. Мышечкин, А. А. Исследование и выбор оптимальных параметров процесса горячей объемной штамповки поковки типа «крестовина» путем моделирования в программном комплексе QForm / А. А. Мышечкин, И. Н. Кравченко, В. В. Зуев [и др.] // Технология металлов. ― 2022. ― № 9. ― С. 27‒35.

12. Леванов, А. Н. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением / А. Н. Леванов, В. Л. Колмогоров, С. П. Буркин [и др.]. ― М. : Металлургия, 1976. ― 416 с.

13. Леванов, А. Н. Особенности контактного трения в процессах обработки металлов давлением / А. Н. Леванов // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. ― 2014. ― № 10. ― С. 13‒17.

Supplementary files

For citation: Myshechkin A.A., Kravchenko I.N., Preobrazhenskaya E.V., Zuev V.V., Skripnik S.V. Development of a technological process for hot volume stamping of forgings using digital modeling. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(8):62-68. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-8-62-68

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password