Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

Ю. В. Горохов, профессор кафедры «Обработка металлов давлением», эл. почта: 160949@list.ru
С. В. Беляев, заведующий кафедрой «Литейное производство»
И. Ю. Губанов, старший преподаватель кафедры «Обработка металлов давлением»
И. Л. Константинов, доцент кафедры «Обработка металлов давлением»

Объектом исследований послужил совмещенный процесс непрерывного литья-прессования цветных металлов «Кастэкс», осуществляемый путем использования установки «Конформ» с вертикальной осью вращения колеса-кристаллизатора. Создание и практическое использование линии для осуществления этого инновационного процесса откроет новые возможности в получении конкурентоспособной металлопродукции с высоким уровнем свойств. Целью исследований явилось установление зависимостей, необходимых для проектирования конструктивных элементов оборудования, обеспечивающих реализацию стабильного процесса непрерывной подачи расплава металла в канавку кристаллизатора, его затвердевания и экструдирования из разъемного контейнера в отверстие матрицы. При этом была поставлена задача выявления и расчета основных параметров процесса, определяющих соблюдение условия постоянства секундных объемов металла при его движении от дозатора с расплавом до выхода пресс-изделия из отверстия матрицы. В результате приведено оригинальное техническое решение по проектированию линии, включающей установку «Конформ» с горизонтальным колесом-кристаллизатором, для реализации совмещенного литья-прессования металла. Рассчитаны размеры дозатора в зависимости от уровня в нем расплава металла и скорости вращения колеса-кристаллизатора, обеспечивающие стабильность осуществления исследуемого процесса на лабораторной установке. Результаты опытов по непрерывному литью-прессованию проволоки из алюминиевого сплава АД31 подтвердили работоспособность опытной линии и корректность показателей, рассчитанных по методике Б. Б. Гуляева.

1. Богоявленский К. Н., Жолобов В. В., Ландиков А. Д., Постников Н. Н. Обработка цветных металлов и сплавов давлением. — М. : Металлургия, 1973. — 472 с.
2. Горохов Ю. В., Шеркунов В. Г., Довженко Н. Н., Беляев С. В., Довженко И. Н. Основы проектирования процессов непрерывного прессования металлов : монография. — Красноярск : СФУ, 2013. — 268 с.
3. Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Катарева А. А. Моделирование совмещенного процесса непрерывного литья и прокатки-прессования // Известия вузов. Цветная металлургия. 2004. № 5. С. 34–39.
4. Zhou T. G., Jiang Z. Y., Wen J. L., Li H., Tieu A. K. Semi-solid continuous casting-extrusion of AA6201 feed rods // Materials Science and Engineering: А. 2012. Vol. 8. P. 108–114.
5. Manninen T., Ramsay P., Korhonen A. S. Three-dimensional numerical modeling of continuous extrusion // Journal of Materials Processing Technology. 2010. Vol. 177. P. 600–603.
6. Kumar Sinha D., Kumar S., Kumar A. Virtual design and fabrication of a continuous extrusion setup with process analysis // International Journal of Engineering Research & Technology. 2012. Vol. 1, No. 8.
7. Корнилов В. Н. Новые разработки в области непрерывного прессования // Технология легких сплавов. 1990. № 11. С. 60–62.
8. Горохов Ю. В., Солопко И. В., Константинов И. Л. Основы проектирования конструктивных параметров установки непрерывного литья-прессования металлов // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2009. № 3. С. 20–23.
9. Горохов Ю. В., Солопко И. В., Суслов В. П. Расчет минимальной длины контейнера при непрерывном прессовании способом «Конформ» // Цветные металлы. 2010. № 10. С. 81–85.
10. Гуляев Б. Б. Теория литейных процессов. — Л. : Машиностроение, 1976. — 214 с.
11. Fakhretdinova E., Raab G., Ryzhikov O., Valiev R. Processing ultrafine-grained aluminum alloy using Multi-ECAP-Conform technique // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2014. Vol. 63. DOI: 10.1088/1757-899X/63/1/012037.
12. Raab G. I., Raab A. G., Shibakov V. G. Analysis of shear deformation scheme efficiency in plastic structure formation processes // Metalurgija. 2015. Vol. 54, No. 2. P. 423–425.
13. Fakhretdinova E. I., Raab G. I., Ganiev M. M. Development of force parameters model for a new severe plastic deformation technique — Multi-ECAP-Conform // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 698. P. 386–390.
14. Raab G. The innovation potential of ECAP techniques of severe plastic deformation // Materials Science and Engineering. 2014. Vol. 63. DOI: 10.1088/1757-899X/63/1/012009.