Choosing the Forging Parameters and Tool Shape from the Point of View of Quality Improvement of Forging

Elección de los parámetros de forja y la forma de la herramienta desde el punto de vista de la mejora de la calidad de la forja

El artículo analiza el efecto de los procesos de forja simétricos y asimétricos en la homogeneización de los valores de las deformaciones locales dentro de toda la sección transversal de una pieza forjada. Se han realizado estudios teóricos para el estado de deformación en deformación plana, cuyos resultados se han verificado en condiciones de laboratorio. A partir de los ensayos, se han determinado los valores de los principales parámetros tecnológicos de la forja y se ha propuesto un grupo adecuado de herramientas para su uso en el martilleo de yunques de piezas forjadas.

EL OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN

El objetivo de la investigación fue encontrar las curvas de regresión que optimizan el proceso de forja en caliente libre (tres valores característicos: intensidad de deformación, velocidad de deformación y tensión equivalente). La optimización del proceso de forja se realizó para tres parámetros: reducción relativa, inclinación de la forja y superficie de trabajo de los yunques. En este trabajo se han realizado dos yunques de composición: yunques combinados y yunques rómbicos [1-8].

CONDICIONES INICIALES DEL PROCESO DE MODELIZACIÓN TEÓRICA DE LA DEFORMACIÓN PLÁSTICA

En el trabajo se ha realizado un análisis numérico de los esquemas seleccionados de los procesos de forja en caliente libre sobre la base de un programa informático que utilizó el método de elementos finitos. Este programa fue escrito por el Prof. Grinkevich en la Academia Nacional Metalúrgica de Ucrania en la Facultad de Procesos de Trabajo Plástico y pertenece a esta facultad. La simulación se ha realizado para la deformación por deformación plana, ya que en este trabajo la investigación se realizó solo para dos etapas del proceso de forja: (deformación de la muestra de modelado e inclinación de la forja alrededor de un cierto ángulo). En el trabajo se ha investigado para dos composiciones de yunques: rómbica y combinada donde el ángulo abierto de los yunques era α=120° [1, 2]. Se simuló la aplicación de yunques con acero de alta aleación, sin embargo, el material deformado fue el acero de temple WCL según PN-71/H-86020. Se elaboró una rejilla de malla finita en el plano frontal de las muestras (Figura 3). El coeficiente de fricción para la simulación por ordenador fue µ = 0,4. La temperatura de los yunques fue de 350 °C y la temperatura de procesamiento inicial para las muestras de 1150 °C. La simulación del proceso de forja libre se realizó a temperatura ambiente. La velocidad del yunque superior se igualó a 15 mm/min. Además, se ha realizado la verificación en laboratorio del modelo teórico. Las condiciones de contorno fueron las mismas que para el modelo teórico.

MATERIAL UTILIZADO PARA LA INVESTIGACIÓN

​En este trabajo se simuló el acero de alta aleación WCL.

La composición química se da en la Tabla 1.