Wymiana ciepła przy przeróbce plastycznej metali – porównanie modeli

Rywotycki, M.; Malinowski, Z.; Szajding, A.; Falkus, J.; Sołek, K.; Miłkowska-Piszczek, K.

doi:10.15199/24.2016.1.3

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wymiana ciepła przy przeróbce plastycznej metali – porównanie modeli

Autorzy

Rywotycki M. , Malinowski Z. , Szajding A. , Falkus J. , Sołek K. , Miłkowska-Piszczek K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2016.1.3

Warianty tytułu

Heat transfer in the metal forming processes − comparison of models

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule zostały porównane wyniki obliczeń pola temperatury wsadu uzyskane z wykorzystaniem modeli zaczerpniętych z literatury oraz własnym modelem wymiany ciepła. Wartość współczynnika wymiany ciepła została uzyskana z badań własnych z zastosowaniem nowej metodyki określania strumienia ciepła przepływającego między powierzchniami wymieniającymi ciepło. Składa się ona z dwóch etapów: eksperymentu i obliczeń numerycznych. Badania eksperymentalne zawierają pomiary zmian temperatury w określonych punktach w dwóch próbkach pozostających w kontakcie. Część numeryczna wykorzystuje rozwiązanie odwrotne i metodę elementów skończonych do obliczania strumienia ciepła na powierzchni styku.

The results of calculations of the temperature field of the deformed material conducted using heat transfer coefficient form literature are compared with that obtained for developed heat transfer boundary condition model. The developed heat transfer boundary condition model has been obtained using a new methodology for determining heat flux transferred between two solid surfaces. The methodology consists of two parts: experimental and numerical one. The experimental part involves measurements of temperature at specific points in the two samples brought into contact. The numerical part uses an inverse method and the finite element method to calculate the heat flux at the interface.

Słowa kluczowe

współczynnik wymiany ciepła metoda odwrotna kucie na gorąco

heat transfer coefficient inverse method hot forging

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

Rocznik

2016

Tom

Vol. 83, nr 1

Strony

13--17

Opis fizyczny

Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rywotycki M.

rywotyc@agh.edu.pl

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Malinowski Z.

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Szajding A.

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Falkus J.

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Sołek K.

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Miłkowska-Piszczek K.

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

1. Burte P. R., Yong-Taek Im, Altan T., Semiatin S. L. 1990. “Measurement and Analysis of Heat Transfer and Friction During Hot Forging” Journal of Engineering for Industry 112 (4): 332-339.
2. Caron E. J.F.R., Duan K.J., Wells M. A. 2014. “Experimental heat transfer coefficient measurements during hot forming die quenching of boron steel at high temperatures” International Journal of Heat and Mass Transfer 71 : 396 – 404.
3. Chang C.C., Bramley Alan N. 2002. “Determination of heat transfer coefficient at the workpiece-interface for the forging process” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture 216 (8): 1179-1186.
4. Dadras P., Wells W. R. 1984. “Heat Transfer Aspects of Nonisothermal Axisymmetric Upset Forging” Journal of Engineering for Industry 106 (3): 187÷195.
5. Furmański P., Wiśniewski T.S., Banaszek J. 2008. „Thermal Contact Resistance and Other Thermal Phenomena at Solid – Solid Interface” Warsaw: Institute of Heat Engineering.
6. Galdos L., Saenz de Argandona E., Mendiguren J., Ortubay R., Agirretxe X., Martin J.M. 2015. “Determination of heat transfer coefficients under closed loopcontrolled constant contact pressures” Computer Methods in Materials Science 15 (1): 58÷64.
7. Gierzynska-Dolna M., Lacki P. 1999. “The effect of hardening layers and technological lubricants on heat exchange between workpiece and die” Computers and Structures 72 : 165÷175.
8. Gierzynska-Dolna M., Pietrzyk M., Kucharczyk Z., Lacki P. 1995. „Influence of the lubricant on temperature distribution in the forging dies” Steel Research 66 (10): 424-429.
9. Heung-Kyu K., Seong H. L. Hyunjoo C. 2015. “Evaluation of Contact heat transfer Coeficient and phase transformation during Hot Stamping of Hat-Type Part” Materials 8 : 2013÷2042.
10. KoppR., PhilippF-D. 1992. “Physical parameters and boundary conditions for the numerical simulation of hot forming processes” Steel Research 63 : 392÷398
11. Li Y. H., Sellars C.M. 1998. “Comparative investigations of interfacial heat transfer behaviour during hot forming and rolling of steel with oxide scale formation” Journal of Materials Processing Technology 80 – 81 : 282÷286.
12. Malinowski Z., Lenard John G., Davies M. E. 1994. “A study of heat-transfer coefficient as a function of temperature and pressure”. Journal Of Materials Processing Technology 41 (2): 125÷142.
13. Merklein M., Lechler J., Stoehr T. 2009. “Investigations on the thermal behaviour of ultra-high strength boron manganese steels within hot stamping”. International Journal of Material Forming 2 : 259÷262.
14. Nshama W., Jeswiet J., Oosthuizen P.H. 1994. “Evaluation of Temperature and Heat Transfer Conditions at the Metal-Forming Interface” Journal of Materials Processing Technology 45 : 637÷642.
15. Rosochowska M., Chodnikiewicz K., Balendra R. 2004. “A new method of measuring thermal contact conductance” Journal of Materials Processing Technology 145 : 207÷214.
16. Rywotycki M., Malinowski Z., Szajding A., Sołek K., Falkus J., Miłkowska-Piszczek K. 2015. „Identification of the Heat Flux at the Solid to Solid Interface” NHT 2015 : Numerical Heat Transfer 2015 – Eurotherm seminar no. 109 Warsaw : 93÷94.
17. Sadok L., Pietrzyk M., Paćko M., Lenard J. G. 1992. “A Study of the Interface Heat Transfer Coefficient in Metal Forming Processes” I International Conference on Transport Phenomena in Processing : 515÷523.
18. Salomonsson P., Oldenburg M., Åkerström P., Bergman G. 2009. “Experimental and numerical evaluation of the heat transfer coefficient in press hardening” Steel Research International 80 (11): 841÷845.
19. Semiatin S. L., Collings E. W., Wood V. E, Altan T. 1987. “Determination of the Interface Heat Transfer Coefficient for Non-Isothermal Bulk-Forming Processes” Journal of Engineering for Industry 109 (1): 49÷57.
20. Vinod K. J. 1990. “Determination of Heat Transfer Coefficient for Forging Applications” Journal of Materials Shaping Technology 8 : 193÷202.
21. Wilson M.R.D., Schmid S. R., Liu J. 2004. “Advanced simulations for hot forging: heat transfer model for use with the finite element method” Journal of Materials Processing Technology 155-156 : 1912÷1917.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-10c4664f-0d80-4690-8c1e-264143e9400e