Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Influence of polylactide modification with blowing agents on selected mechanical properties

100%

Tor-Świątek A. , Garbacz T. , Sedlarik V. , Stloukal P. , Kucharczyk P.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

tom Vol. 11, no 4

206--214

EN

The article presents research of modification of PLA with four types of blowing agents with a different decomposition characteristic. Modifications were made in both cellular extrusion and injection molding processes. The obtained results show that dosing blowing agents have the influence on mechanical properties and structure morphology. Differences in the obtained results are also visible and significant between cellular processes.

2

Selected physical properties of extruded composites type of porous PVC-metal

100%

Tor-Świątek A.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2014

|

tom Vol. 8, nr 23

14--18

EN

The article presents studies of selected physical and mechanical properties of hybrid materials type of polymer-metal. In the frame of this work modification of PVC with the iron and copper powder in amount of 0, 1.5 and 3% and blowing agent in amount of 0, 0.5, 1% was done. Extrudates in a form of pipe were tested to determine density, porosity, maximum tensile stress, stress at break, modulus of elasticity and elongation with break. The samples were also observed in a microscope. The studies have shown significant influence of the added components on the properties tested.

3

Numerical analysis of friction influence on the transverse welding phenomenon in the forward extrusion process

100%

Piwnik J. , Mogielnicki K. , Kuprianowicz J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2014

|

tom Vol. 52 nr 2

547--555

EN

There is often a need to join billets being extruded in the forward extrusion processes in order to preserve the continuity of manufacturing of products. The primary problem connected with joining while extruding is to ensure the required state of stress, deformation and temperature assuring a good weld quality. The paper contains numerical analyses of the transverse joining processes of billets in the course of forward extruding. The impact of the friction between welded objects on the material flow in vicinity of the joints is analyzed. A numerical method for determination of the weld length at the longitudinal section, by assuming the homogeneity of the strain rate at both sides of the joined elements contact line, is proposed. Three cases of the forward extruding are analyzed. Two friction shear factors equal to m = 0.4 and m = 0.9 at the billets interface are modelled for each case and weld the lengths at the longitudinal sections are presented. In addition, distributions of the flowing material velocities and effective strains in the weld vicinity are added for all tested processes.

4

Analiza wpływu udziału objętościowego składników na plastyczne płynięcie wyciskanych kompozytów z wykorzystaniem eksperymentu i własnego oprogramowania

100%

Nowotyńska I.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

tom R. 56, nr 1

16-21

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących badania wpływu udziału objętościowego komponentów na plastyczne płynięcie materiału złożonego typu rdzeń-powłoka w procesie wyciskania. W badaniach użyto ołowiu miękkiego oraz twardego stopu ołowiu. Badania przeprowadzono przy wykorzystaniu matryc wypukłych oraz matrycy płaskiej. Poprzez określenie m.in. objętości stref plastycznych oraz rozkładu względnych prędkości cząstek w obszarze otworu matrycy (zastosowanie metody wizjoplastyczności) pokazano różnice w charakterze płynięcia metalu podczas wyciskania kompozytów warstwowych o różnym udziale objętościowym składników. Do obliczeń objętości stref odkształcenia napisano własne oprogramowanie.

EN

Experimental studies of metal flow in the co-extrusion of two different materials of core-sleeve system have been presented. Impact of volume fraction of the components of layered composite material on the flow pattern in extrusion process with use soft lead and hard lead alloy as model materials and set of the dies has been analyzed. By determining among other things volume of deformation zone) and relative velocity distribution in the plastic zone with orifice region (visioplasticity method) the difference in character of metal flow during extrusion of layered composite with different volume fraction of components has been demonstrated. For calculation of volume deformation zones using special software.

5

Improved Mechanical Properties of Al-Si Alloys by Adding an Extrusion Process to Conventional Processing Method

100%

Han J. Y. , Femi O. E. , Kilicaslan F. , Jeong C. U. , Baeg C. H. , Hong S. J. , Koo J. M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

tom Vol. 62, iss. 2B

1179--1183

EN

In this study, the mechanical properties of Al-Si alloys was improved by selecting higher Si content and avoiding distortion in Al-Si matrix by adding an extrusion process such that the fabrication processes casting and extrusion were in sequence. Cast billets were extruded at ratios 4:1 and 10:1 to obtained two extruded bars with different processing parameters. The as-extruded samples were characterized and investigated for microstructure and mechanical properties. Optical Microscope was used to examined phase morphologies and microstructures of the extruded Al-Si bars. Mechanical properties were conducted on each sample to study the effectiveness of the additional extrusion process in high Si content Al-Si alloys. The result shows that by increasing the extrusion ratio, the size of the primary Si particle reduces leading to a higher density, better tensile and yield strength compared to the cast billet.

6

Problematyka analizy wymiarów wiórów drzewnych w kompozytach drewno-polimerowych

100%

Rydzkowski T. , Kapłonek W. , Macko M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

tom [R.] 17, nr 3

203-207

PL

W pracy przedstawiono problematykę pomiarów wielkości cząstek fazy drzewnej kompozytów polimerowo-drzewnych (WPC). Przeanalizowano wyniki uzyskane różnymi metodami. Wskazano problemy prowadzące do błędów w wynikach pomiarów. Na podstawie analizy uzyskanych wyników potwierdzono, że faza drzewna może ulegać wtórnemu rozdrabnianiu w trakcie wytłaczania.

EN

The paper presents the questions of the wood particle dimensions measuring in wood-polymer composites WPC. The results obtained by different measuring methods were analyzed. Problems leading to errors in the results of measurements were identified. Based on the analysis of the results it was confirmed that the wood phase may undergo disintegration during extrusion.

7

Microstructure and Mechanical Properties of an AZ91 Magnesium Alloy Processed through Backward Extrusion

100%

Chalay-Amoly A. , Zarei-Hanzaki A. , Fatemi S. M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

tom Vol. 63, iss. 1

149--157

EN

A cast AZ91 magnesium alloy was processed via backward extrusion (BE) method at different temperatures of 250, 350 and 450°C. Metallography investigations were conducted at three different regions of BE-processed cup (wall, bottom and flow channel). The main feature observed at the wall of the BE cup was mechanical twins, the frequency of which was decreased by increasing the process temperature. Flow localization in the form of shear banding occurred within the flow channel at all deformation temperatures. The bottom of the BE-processed cup at 250°C exhibited coarse initial grains along with continuous network of eutectic phase at the grain boundaries. However, increasing the process temperature to 350 and 450°C led to the fragmentation of the γ-Mg17Al12 network down to the fine particles, where a considerable grain refinement was also traced particularly at 450°C. Furthermore, shear punch testing method was employed to evaluate the room temperature mechanical properties of the backward extruded specimens. The results show that BE-processed material would benefit from higher strength compared to the as-received material; however, the ductility follows different trends depending on the deformation temperature.

8

New Unconventional Processes of Plastic Forming of the Internal Toothing of Coupling Spline Sleeves

100%

Michalczyk J. , Wiewiórowska S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

tom Vol. 65, iss. 1

229--236

EN

The article explores the possibility of using the authors’ three new methods of unconventional extrusion of deep hollows to be used for the manufacture of spline sleeves intended for internal toothing couplings. Two invention patents, PL206466 and PL224121, and one patent application, P.416772, were used for this purpose. Numerical computations were made in the Forge®3D program for the conceptual schemes of forming sleeves. The aim of those computations was to determine the extrusion forces and to compare them with the conventional indirect and direct extrusion methods. Then, on models based on the authors’ plastic forming schemes, numerical computations were made, from which the actual energy and force parameters were determined in the form of the relationship of extrusion force versus forming tool path. Also, the degree of fill of the passes, in which spline sleeve toothing is formed, was determined.

9

New Extrusion Process for Producing Twist Drills using Split Dies

100%

Bulzak T. , Pater Z. , Tomczak J.

Applied Computer Science

|

2017

|

tom Vol. 13, no 3

55--63

EN

The paper presents a new extrusion process for producing twist drills using split dies. The design of the dies is described, where the profile of the flute-forming element is the same as the profile of the flute on the plane inclined to the drill axis at an angle equal to the helix angle. The proposed method for the extrusion of twist drills by the new type of dies is verified by numerical modeling. Three cases of the extrusion process are modelled, each with a different position of the flute-forming element relative to the axis of the drill. The paper investigates the effect of the position of the flute-forming element on the angle of inclination of the flutes and the cross-section shape of the drill. Numerical modeling is performed using DEFORM-3D.

10

Rozkłady prędkości odkształcania w procesach wyciskania metali

100%

Materniak J. , Starczewska A.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

1999

|

tom Vol. 19, Nr 1

87-95

PL

W pracy analizowano metodą linü poślizgu pola prędkości odkształcania w procesach wyciskania współbieżnego osiowo-symetrycznego wyrobu pełnego i wyciskania przeciwbieżnego osiowo-symetrycznego wyrobu drążonego. W szczególności przedstawiono zmiany prędkości odkształcania wzdłuż osi wypraski w funkcji stopnia odkształcenia i prędkości liniowej stempla. Obliczenia sprawdzono w próbach doświadczalnych nadplastycznego wyciskania stopu aluminiowo-cynkowego, które wykonano w Zakładzie Obróbki Plastycznej Politechniki Poznańskiej.

EN

By means of slip lines there have been determined fields of deformation speed in direct extrusion process of axial - symmetrical product as well as fields of deformation speed in indirect extrusion process of hollowed axial - symmetrical product. Deformation speed changes along the axis of die stamping have been presented as function of deformation value and a linear speed of the punch. Boundary conditions, applied in calculations, have been assumed according to the extrusion investigation results. The investigations have been carried out on the equipment désigned and performed in Division of Plastic Working, Poznan University of Technology. The equipment is generally applied for technological investigations of aluminium - zinc alloy in conditions of its superplasticity forming.

11

Extrusion of CuZn39Pb2 alloy by the KOBO method

100%

Bochniak W. , Korbel A.

Engineering Transactions

|

1999

|

tom Vol. 47, iss. 3

351-367

EN

Design of intelligent technologies based on the structural criterion is intended both to reduce the work of plastic deformation and to generate advantageous structure and mechanical parameters of metallic products. It enables external control of the deformation mechanism oriented towards time-spatial organization of the slip and localization of plastic flow in the transgranular shear bands. One of the industrial solutions presented in the paper refers to the production of rods of lead brass by the KOBO method, consisting in a complex extrusion of the ingot on a press with reversibly rotating die. The performed experimental investigations and their analysis comprised the mechanical aspects of the new, energy-saving technology of metal working and were concentrated on the evaluation of the possibility of formation of the final structure and by that means, of the expected mechanical properties of the products.

12

Wykorzystanie metody linii poślizgu do analizy stref martwych w procesie wyciskania

100%

Siemieniuk M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika

|

2001

|

tom Z. 23

149-164

PL

W pracy przedstawiono analizę osiowo-symetrycznych procesów wyciskania współbieżnego przez matryce o dużym kącie pochylenia i dużej redukcji przekroju. Analizę przeprowadzono metodą charakterystyk, przy założeniu modelu materiału sztywno-idealnie plastycznego z warunkiem plastyczności Treski oraz postulatu pełnej plastyczności Haara-Karmana. Szczególną uwagę zwrócono na określenie warunków powstawania i wielkość strefy martwej w narożu matrycy.

EN

In the present work axi-symmetric forward extrusion processes dies of large cone angle and with large reduction have been analyzed. The analysis has been carried out using the method of characteristics under assumptions of rigid-perfectly plastic material model with Tresca yield condition and the Haar-Karman hypothesis of full plasticity. Particular attention has been given to the size and conditions of forming of the dead zone in the corner of the tool profile.

13

Analiza wyciskania prętów bimetalowych Al-Cu o przekroju okrągłym i kwadratowym

100%

Berski S. , Banaszek G. , Dyja H.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

tom R. 55, nr 12

861-866

PL

W artykule przedstawiono analizę procesu wyciskania wsadu bimetalowego Al-Cu wstępnie połączonego wybuchem. Zaprezentowano wyniki badań teoretycznych przy użyciu programu komputerowego Forge/R, który umożliwia przeprowadzenie symulacji komputerowej w przestrzennym stanie odkształcenia. Analizie poddano pręt bimetalowy o kompozycji: warstwa zewnętrzna miedź i warstwa wewnętrzna aluminium o określonym udziale warstwy platerującej. Wymiary początkowe wsadu: średnica zewnętrzna 22 mm oraz wysokość 40 mm. Proces wyciskania prowadzono w temperaturze otoczenia dla dwóch schematów wyciskania współbieżnego i przeciwbieżnego. Dla obu schematów wyciskania w celu uzyskania kształtu wyrobu gotowego, zastosowano matryce stożkowe o kącie nachylenia 45 stopni. Analizowano dwa przekroje końcowe: standardowy okrągły oraz kwadratowy. W pracy przedstawiono charakterystyczne etapy procesu oraz poddano analizie charakter płynięcia poszczególnych warstw bimetalu oraz parametry siłowe procesu.

EN

In the article the analysis of extrusion process of bimetallic charge initially joined by explosive cladding was presented. The results of theoretical research with using FEM software Forge/R, which enables to make computer simulations in 3D state of deformation were showed. The analysis concerns bimetallic rods with following composition: copper as a cladded layer and aluminum as a core layer with precise volume fraction of cladded layer. Initial dimensions of charge: outer diameter 22 mm and height 40 mm. The extrusion process was simulated for ambient temperature and for two different schemes of extrusion: direct and indirect. To obtain a shape of final product for both schemes of extrusion the conical matrix with inclination angle 45 degrees were used. Two final shapes of crossection were analyzed: round one and square one. In the paper characteristic stages of the process were presented moreover the analysis of the flow of particular bimetallic layers and force parameters of the process were done.

14

The influence of auxilary supplements added in the extrusion process to reduce the friction of a polymeric foil

100%

Białasz S.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

tom Vol. 12, no 3

250--256

EN

The publication describes research on supplements that reduce foil friction in the case of sliding contacts. The supplements added to the LD-PE polymer material were based on the following blends: erucic acid amide, behenic acid amide, colloidal silica, potassium soap and talc. The work contains information on the types of processing additives and the resulting changes in properties in the surface layer of the product in the form of foil.

15

Study of Extrusion Temperature on Extrudability of Al-Zn-Cu Based Alloy

100%

Kim Y.-H. , Yoo H.-S. , Lee K.-S. , Lee S.-H. , Son H.-T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

tom Vol. 65, iss. 4

1307--1310

EN

In this study, the extrusion characteristics of Al-2Zn-1Cu-0.5Mg-0.5RE alloys at 450, 500, and 550°C were investigated for the high formability of aluminum alloys. The melt was maintained at 720°C for 20 minutes, then poured into the mold at 200°C and hot-extruded with a 12 mm thickness bar at a ratio of 38:1. The average grain size was 175.5, 650.1, and 325.9 μm as the extrusion temperature increased to 450, 500 and 550°C, although the change of the phase fraction was not significant as the extrusion temperature increased. Cube texture increased with the increase of extrusion temperature to 450, 500 and 550°C. As the extrusion temperature increased, the electrical conductivity increased by 47.546, 47.592 and 47.725%IACS, and the tensile strength decreased to 92.6, 87.5, 81.4 MPa. Therefore, the extrusion temperature of Al extrusion specimen was investigated to study microstructure and mechanical properties.

16

Simulation of steady - state extrusion through a hollow die using HyperXtrude FE software

100%

Liu G. , Huang K. , Zhou J. , Duszczyk J.

Computer Methods in Materials Science

|

2011

|

tom Vol. 11, No. 2

259-264

EN

Die design for light-metal extrusion relies on the experience of the die designer. Die performance is only known after the die is manufactured and tested on the extrusion press. The die designer needs a tool that can provide an insight into metal flow through the die at the design stage. The extrusion process engineer needs the same tool to set optimum process parameters for the highest possible productivity and product quality. Computer simulation based on the finite element (FE) method can be such a tool, if software, materiał model, material data, boundary conditions and simulation parameters are all appropriate to represent the real process. The majority of commercial FE codes are based on the updated Lagrangian approach. Using these codes to simulate the industrial extrusion process with large billet and tooling sizes is time-consuming. HyperXtrude is an FE code based on the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) approach and needs far less time to simulate the process in the steady state. The present study was aimed at assessing the capabilities of HyperXtrude to simulate the extrusion process through a porthole die to produce a rectangular tube. The effects of billet temperature, heat transfer between billet, die and air, and ram speed on the extrusion pressure and extrudate temperature were investigated. The extrudate temperature was found to keep rising during steady-state extrusion and the amplitude in the range of 40-90 centigrade depending on the billet temperature. Being different from the heat transfer coefficient between the billet and die, the heat transfer coefficient between the die and surrounding air strongly influenced the extrudate temperature and extrusion pressure. Increasing ram speed led to monotonous increases of the workpiece temperatures inside the container and die welding chamber, while the effect on the pressures inside the container and die welding chamber was complicated by heat generation.

PL

Projektowanie matryc do wyciskania metali lekkich opiera się na doświadczeniu projektanta. Efektywność matrycy jest widoczna dopiero po jej wyprodukowaniu i po wykonaniu prób wyciskania. Dlatego projektanci matryc potrzebują na różnych etapach projektowania narzędzi, które dostarczą im informacji o schemacie płynięcia metalu przez matrycę. Takiego samego narzędzia potrzebują inżynierowie w produkcji aby móc dobrać optymalne parametry procesu ze względu na własności wyrobu i wydajność. Numeryczne symulacje metodą elementów skończonych są takim narzędziem, o ile program, model materiału, warunki brzegowe i parametry symulacji są prawidłowo dobrane do danego procesu. Większość komercyjnych programów MES opiera się na sformułowaniu updated-Lagrangian. Zastosowanie tych programów do symulacji procesów przemysłowych charakteryzujących się dużą długością kęsa jest bardzo czasochłonne.Program MES HyperXtrude opiera się na sformułowaniu Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) i wymaga znacznie krótszych czasów obliczeń. Celem niniejszej pracy jest ocena możliwości programu HyperXtrude w zakresie symulacji procesu wyciskania rur o przekroju prostokątnym przez matrycę mostkową.Badano wpływ temperatury kęsa, warunków wymiany ciepła między kęsem a pojemnikiem i otaczającym powietrzem oraz prędkości tłoka na naciski oraz na temperaturę wypraski. W czasie stacjonarnego wyciskania temperatura wypraski wzrastała w zakresie 40-90 centigrade, zależnie od temperatury wsadu. Zaobserwowano znaczny wpływ współczynnika wymiany ciepła między wypraską i otaczającym powietrzem, który jest znacząco różny od współczynnika wymiany ciepła z pojemnikiem. Zwiększenie prędkości tłoka prowadzi do ciągłego wzrostu temperatury wewnątrz pojemnika i w komorze zgrzewania. Wpływ tej prędkości na naciski w pojemniku i w komorze zgrzewania jest złożony ze względu na generowanie ciepła dkształcenia.

17

The Influence of Geometrical Parameters of a Tool on its Wear in Selected Technological Processes

100%

Nowotyńska I.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

tom Vol. 15, no 2

198--207

EN

Forecasting the durability of tools for various technological processes, determining the dominant destructive mechanisms or their impact on the "life time" of the tool is very important. In the paper presents the research on tools wear of different geometric parameters in selected plastic working processes were presented. Numerical calculations of the tool wear in the process of forward extrusion and drawing were carried out using the MSC MARC program, based on the Finite Element Method. In order to determine the amount of wear of dies and drawing dies, the Archard model was applied. The model was implemented in the FEM-based program. As a result of the research, the areas on the surface of tools, which are particularly exposed to significant wear were determined, depending on their geometry.

18

The theoretical and experimental comparative analysis of new method of extrusion of deep sleeves and indirect extrusion

100%

Michalczyk J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

tom Vol. 54, iss. 3

633-646

EN

The plastic working of materials is the most widespread and prospective method of forming semi-finished and finished products in the machine-building and the metallurgical industries. One of the basic methods of manufacturing tubes, bars, shapes and machine parts from steel and nonferrous metals by plastic working is the extrusion method. Extruded products are characterized by good mechanical properties, high accuracy, and a clean and smooth surface. Among all products manufactured in the metallurgical and the machine-building industries, seamless tubes and sleeves make up a major part. Sleeves can either constitute a semi-finished product intended for further plastic working or machining, or be sold as finished products. There are several methods of manufacturing sleeves, and the choice of one of them depends on the purpose of the product and its dimensions. The most widespread method of manufacturing bottomed sleeves is by indirect extrusion. The wide application of this method is chiefly due to the relatively low costs of tools used in extrusion. Sleeves produced by the indirect extrusion method are, however, burdened with some faults, including their wall thickness variability and eccentricity. The main criterion decisive to the application of the indirect extrusion method in industry is the ratio of the overall height, Hc, of a sleeves to its inner diameter, Dw, (Hrmc/Dw). If the ratio of these two dimensions of a sleeve is Hc/Dw >2.5, then the product is treated as a deep sleeve. The use of the indirect extrusion method in that case is technologically, from the point of view of energy and force process parameters, not recommended. For the entire duration of the extrusion process, maximal loads act on the extrusion ram, and the variation of the extrusion force is ascending in behaviour. A method is also used in industry, which involves carrying out preliminary indirect extrusion of a thick-walled sleeve in one tool, followed by the operation of drawing this sleeve through a conical die in another tool to elongate the sleeve and to thin its walls. However, this method involves the use of at least two industrial presses, two sets of tools and the necessity of heating up the stock, which obviously elongates the production cycle of a product unit and increases energy consumption; and, as a consequence, the overall production costs increase. Other methods of manufacturing deep sleeves or cylinders for the purposes of the machine-building industry are also used in production practice, which consist in joining the sleeve with the bottom by the pressure welding or fusion welding of a semi-finished product produced, e.g., on a press rolling mill. However, the cost of manufacture of 1 running metre of such a semi-finished product is by 30% higher than that of 1 running metre of a corresponding sleeve produced by the extrusion method. Bottomed sleeves are often used either as finished products or semi-finished products intended for the manufacture of hydraulic cylinders designed for operation under the conditions of extreme temperatures and pressures, and it is therefore required that their construction be uniform. In the presented work, the problem of manufacturing deep bottomed sleeves is solved by applying a method of extrusion in a single technological operation. Two new methods of extruding sleeves are proposed, which are based on known mixed extrusion schemes that allow the elimination of the engineering problems and limitations occurring in the existing processes of manufacturing sleeves. On the basis of preliminary tests it has been found that, using these new methods, deep bottomed sleeves with a relatively small bottom thickness and a sufficiently uniform wall thickness can be manufactured. Moreover, these methods can be used for making sleeves with a shank (in the case of two-sided extrusion with an opening) of any arbitrary length (depth), thickness (diameter) and with any arbitrary cross-sectional shape, without having to adjust the tool during the extrusion process, while using an appropriate tool design, bottomless sleeves can also be manufactured. It was also demonstrated that, in the single-operation extrusion of sleeves using the new methods, lower magnitudes of forces and pressures on the tools occurred, compared to the most commonly used method of indirect extrusion of sleeves. It was found that, during extrusion, local heat sources formed in the bulk of metal as a result of its plastic flow, which facilitate metal deformation, resulting in much milder conditions of machine and equipment operation. Within theoretical studies, computer simulations of the both new extrusion processes were performed using the Forger2D program. Based on the studies it was shown that lower values of energy and force parameters are needed for the extrusion of sleeves with the new methods, compared to the traditional method of indirect extrusion of sleeves. As a model material in computer simulations of the process, steel C45 was used. To verify the results of theoretical studies, laboratory tools were designed and made, and a testing stand for extruding sleeves according to the new extrusion schemes, as described in the paper, was built. In the laboratory tests, the magnitudes of extrusion forces as a function of the extrusion ram path and the metal flow behaviour were determined in both process stages, based on the changes in the shape of the square coordination grid plotted on the longitudinal section of the stock. With the aim of performing a comparative analysis of the energy and force parameters of the extrusion processes, numerical studies and laboratory tests were also carried out for the processes of indirect extrusion of sleeves, during which the magnitudes of the extrusion force, metal pressures on the extrusion ram, and effective stress were determined. Real sleeves were made under laboratory conditions from a substitute material, which was lead, while determining the magnitude of the extrusion force during extrusion ram displacement.

PL

Przeróbka plastyczna materiałów jest najbardziej rozpowszechniona i rozwojowa metoda kształtowania półwyrobów oraz gotowych wyrobów w przemyśle maszynowym i hutniczym. Jednym z podstawowych sposobów wytwarzania rur, prętów, kształtowników, części maszyn ze stali i metali nieżelaznych droga przeróbki plastycznej jest metoda wyciskania. Wyroby wyciskane charakteryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi, dużą dokładnością oraz czysta i gładka powierzchnia. Sposród wszystkich wytwarzanych w przemyśle hutniczym i maszynowym wyrobów bardzo istotna część stanowią rury bez szwsu oraz tuleje. Tuleje mogą stanowić półwyrób do dalszej przeróbki plastycznej lub obróbki skrawaniem, ale mogą być także sprzedawane w postaci gotowych wyrobów. Istnieje kilka metod wytwarzania tulei, a wybór konkretnej z nich zależy od przeznaczenia wyrobu oraz jego wymiarów. Najbardziej rozpowszechnionym sposobem wytwarzania tulei z dnem jest przeciwbieżne wyciskanie. Rozpowszechnienie tej metody jest spowodowane przede wszystkim stosunkowo niskimi kosztami narzędzi stosowanych podczas wyciskania. Tuleje otrzymane metodą przeciwbieżnego wyciskania obarczone są jednak wadami, do których należy zaliczyć ich różnoscienność i mimosrodowość. Głównym kryterium decydującym o stosowaniu metody przeciwbieżnego wyciskania w przemyśle jest stosunek całkowitej wysokosci tulei Hc do jej średnicy wewnetrznej Dw (Hc/Dw). Jezeli stosunek tych wymiarów tulei Hc/Dw > 2:5, to wyrób traktuje się jako tuleje głęboka. Zastosowanie wówczas metody przeciwbieżnego wyciskania z punktu widzenia parametrów energetyczno-siłowych procesu nie jest technologicznie zalecane. Przez cały czas trwania procesu wyciskania na stempel działają maksymalne naciski, a przebieg siły wyciskania ma charakter narastający. W przemysle stosuje się czesto również metode polegająca na przeprowadzeniu w jednym narzędziu wstępnego przeciwbieżnego wyciskania tulei grubościennej, a następnie w drugim narzędziu tuleja ta jest poddawana operacji przeciągania przez stożkowa matryce, w celu wydłużenia tulei i pocienienia jej ścianek. Metoda ta wymaga jednak zastosowania, co najmniej dwóch pras przemysłowych, dwóch zestawów narzędzi oraz konieczności dogrzewania wsadu, co w oczywisty sposób wydłuża cykl produkcyjny pojedynczego wyrobu, zwiększa się zużycie energii i wzrastają ogólne koszty produkcji. W praktyce produkcyjnej stosuje się również inne sposoby wytwarzania głębokich tulei lub cylindrów na potrzeby przemysłu maszynowego, polegające na łączeniu tulei z denkiem metodą spawania lub zgrzewania do półwyrobu, otrzymanego np. w prasowalcarce. Jednak koszt wytworzenia 1 metra bieżącego takiego półwyrobu to około 30% wyższy od kosztu 1 metra bieżącego tulei otrzymanej metodą wyciskania. Tuleje z dnem wykorzystuje się często jako wyroby gotowe lub półwyroby do wytwarzania cylindrów hydraulicznych, przeznaczonych do pracy w ekstremalnych temperaturach oraz cisnieniach i wymaga się, aby ich konstrukcja była jednolita. W prezentowanej pracy rozwiązano problem wytwarzania tulei głębokich z dnem metodą wyciskania w jednym zabiegu technologicznym. Zaproponowano dwa nowe sposoby wyciskania tulei, bazującej na znanych schematach wyciskania mieszanego, które pozwalają wyeliminować problemy i ograniczenia technologiczne wystepujące w dotychczasowych procesach wytwarzania tulei. Na podstawie badań wstępnych stwierdzono, że stosując te nowe sposoby, mozna wytwarzac głębokie tuleje z dnem, o stosunkowo małej grubości dna i dostatecznie równomiernej grubości ścianek. Ponadto metody te mogą być stosowane do wykonania tulei z trzonem (w przypadku dwustronnego wyciskania z otworem) o dowolnej długości (głebokosci), grubości (srednicy) i dowolnym kształcie przekroju poprzecznego bez konieczności regulacji narzędzia podczas wyciskania, a stosujac odpowiednia konstrukcje narzedzi mozna równiez wytwarzac tuleje bez dna. Wykazano także, ze podczas jednooperacyjnego wyciskania tulei za pomocą nowych sposobów wystepują mniejsze wartosci sił i nacisków na narzędzia, w porównaniu z najczesciej stosowanym sposobem przeciwbieżnego wyciskania tulei. Stwierdzono, że podczas wyciskania w wyniku plastycznego płynięcia metalu w jego objętości powstają lokalne zródła ciepła, które ułatwiają odkształcanie metalu, co skutkuje znacznie łagodniejszymi warunkami pracy narzędzi i maszyn. Podczas badań teoretycznych wykonano symulacje komputerowe obydwu nowych procesów wyciskania za pomoca programu Forger2D. Na podstawie badań wykazano, że do wyciskania tulei nowymi sposobami wymagane sa nizsze wartosci parametrów energetyczno-siłowych niz podczas tradycyjnej metody przeciwbieznego wyciskania tulei. Jako materiału modelowego podczas komputerowych symulacji procesu uzyto stali C45. W celu weryfikacji wyników badan teoretycznych, zaprojektowano i wykonano narzedzia laboratoryjne oraz zbudowano stanowisko badawcze do wyciskania tulei zgodnie z nowymi, opisanymi w pracy schematami wyciskania. W trakcie badan laboratoryjnych wyznaczono wartosci sił wyciskania w funkcji drogi stempla oraz charakter płyniecia metalu w obydwu stadiach procesów na podstawie zmian kształtu kwadratowej siatki koordynacyjnej naniesionej na przekroju wzdłuznym wsadu. W celu wykonania analizy porównanwczej parametrów energetyczno-siłowych procesów wyciskania wykonano równiez badania numeryczne i laboratoryjne dla procesu przeciwbieznego wyciskania tulei, podczas których okreslono wartosci siły wyciskania, nacisków metalu na stempel oraz intensywnosci naprezenia. Wykonano w warunkach laboratoryjnych rzeczywiste tuleje na materiale zastepczym, jakim był ołów, jednoczesnie wyznaczajac wartosci siły wyciskania podczas przemieszczania się stempla.

19

Manufacturing lead time prediction for extrusion tools with the use of Neural Networks

100%

Sajko N. , Kovacic S. , Ficko M. , Palcic I. , Klancnik S.

Management and Production Engineering Review

|

2020

|

tom Vol. 11, No. 3

48--55

EN

Due to fast-paced technical development, companies are forced to modernise and update their equipment, as well as production planning methods. In the ordering process, the customer is interested not only in product specifications, but also in the manufacturing lead time by which the product will be completed. Therefore, companies strive towards setting an appealing but attainable manufacturing lead date. Manufacturing lead time depends on many different factors; therefore, it is difficult to predict. Estimation of manufacturing lead time is usually based on previous experience. In the following research, manufacturing lead time for tools for aluminium extrusion was estimated with Artificial Intelligence, more precisely, with Neural Networks. The research is based on the following input data; number of cavities, tool type, tool category, order type, number of orders in the last 3 days and tool diameter; while the only output data are the number of working days that are needed to manufacture the tool. An Artificial Neural Network (feed-forward neural network) was noted as a sufficiently accurate method and, therefore, appropriate for implementation in the company

20

A Study on Polymer Particle Flow in a Disk Zone of a Screw-Disk Extruder

100%

Rydzkowski T. , Michalska-Pożoga I.

Chemical and Process Engineering

|

2014

|

tom 35

|

nr 1

121-135

EN

The paper presents the summary of research on polymer melt particle motion trajectories in a disc zone of a screw-disk extruder. We analysed two models of its structure, different in levels of taken simplifications. The analysis includes computer simulations of material particle flow and results of experimental tests to determine the properties of the resultant extrudate. Analysis of the results shows that the motion of melt in the disk zone of a screw-disk extruder is a superposition of pressure and dragged streams. The observed trajectories of polymer particles and relations of mechanical properties and elongation of the molecular chain proved the presence of a stretching effect on polymer molecular chains.