Fizyczne modelowanie płynięcia materiału w wyciskaniu profili o złożonym kształcie przekroju poprzecznego

Przedstawiono analizę charakteru plastycznego płynięcia metalu podczas wyciskania wyrobów o złożonym kształcie przekroju poprzecznego oraz określono wpływ kształtu przekroju poprzecznego wyciskanego wyrobu na wielkość siły wyciskania. W warunkach laboratoryjnych zrealizowano cykl badań wyciskania współbieżnego ołowiu z zastosowaniem zespołu dzielonych matryc płaskich z rejestracją siły wyciskania oraz przemieszczenia. Poprzez określenie parametrów strefy plastycznego płynięcia (głębokość strefy plastycznej Lpz, wysokość strefy martwej Ldz, objętość strefy plastycznej Vpz) pokazano różnice w charakterze płynięcia metalu podczas wyciskania wyrobów o różnym kształcie przekroju poprzecznego. Wykazano, że opory płynięcia są różne w zależności od powstającej konfiguracji stref odkształcenia (wielkość i kształt strefy plastycznej, martwej) i zależne m.in. od parametrów geometrycznych matrycy (kształt i wielkość otworu matrycy). Wskazano na celowość wykorzystania wyników fizycznego modelowania w projektowaniu matryc do wyciskania profili o złożonym kształcie przekroju poprzecznego.

---

The paper presents the analysis of nature of metal flow during extrusion of non-circular sections and determining the relationship between extrusion force and geometrical parameters of extrudate (the shape of the extrudate). The investigations of direct extrusion of lead using set of flat die have been done under laboratory conditions. The extrusion load and punch displacement have been registered during experimental work. By determining parameters of metal plastic flow (the depth of plastic zone Lp, the high of dead metal zone Ldz, the dead zone angle αsm, the volume of plastic zone Vpz) it has been shown the difference in nature of metal flow during extrusion product differing in non-circular sections. It has been shown that flow resistance can be different with regard to appearing configurations of deformation zones ( the size and shape of plastic zone, dead and shear zones) and dependent from for example geometrical parameters of a die (shape and size of an die orifice). It is possible to take advantage results of physical modeling in design of tools for extrusion of profiles about complex geometry cross-section.