Modernisation of the drop forging process on the example of forming a bracket forging

• Autorzy: Pater Zbigniew

Identyfikatory

DOI

10.17814/mechanik.2024.3.3

Warianty tytułu

PL

Modernizacja procesu kucia matrycowego na przykładzie kształtowania odkuwki wspornika

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przykład wykonywania odkuwek wspornika kształtowanych w układzie podwójnym. Jako metodę wytwarzania przedkuwki zaproponowano walcowanie poprzeczno-klinowe (WPK). Poprawność przyjętego rozwiązania zweryfikowano w symulacjach numerycznych, które wykonano w komercyjnym programie Forge®. Szczegółowo pokazano, jak zmienia się kształt przedmiotu obrabianego w poszczególnych operacjach procesu kształtowania. Przedstawiono mapy temperatury, intensywności odkształcenia, prędkości odkształcenia w przedkuwce oraz rozkłady parametrów siłowych w procesie walcowania.

EN

This paper presents an example of the manufacturing of bracket forgings formed in a dual system. Cross-wedge rolling (CWR) was proposed as the forming method for the preform. The correctness of the adopted solution was verified in numerical simulations, which were performed using the commercial software Forge®. It was shown in detail how the shape of the workpiece changes in the individual operations of the forming process. Maps of temperature, effective strain, strain rate in the preform as well as distributions of force parameters in the rolling process are presented.

Słowa kluczowe

PL

kucie matrycowe; walcowanie poprzeczno-klinowe; przedkuwka; MES

EN

drop forging; cross-wedge rolling; preform; FEM

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 97, nr 3
• Strony: 6--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pater Zbigniew

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Lubelska, Lublin, Polska

• https://orcid.org/0000-0001-5504-157X

Bibliografia

• [1] Wasiunyk P. „Kucie matrycowe”. Warszawa: Wyd. Naukowo-Techniczne (1987).
• [2] Pater Z. “Cross-Wedge Rolling”. In: “Comprehensive Materials Processing”. S.T. Button Ed. Elsevier Ltd. 3 (2014): 211-279.
• [3] Pater Z. “Development of cross-wedge rolling theory and technology”. Steel Res. Int. 81, 9 (2010): 25-32.
• [4] Pater Z. „Walcowanie poprzeczno-klinowe”. Lublin: Wyd. Politechniki Lubelskiej (2009).
• [5] Kache H., Stonis M., Behrens B.A. “Development of a warm cross wedge rolling process using FEA and downsized experimental trials”. Prod. Eng. Res. Devel. 6 (2012): 339-348, https://doi.org/10.1007/s11740-012-0379-5.
• [6] Meyer M., Stonis M., Behrens B.A. “Cross wedge rolling and bi-directional forging of preforms for crankshafts”. Prod. Eng. Res. Devel. 9 (2015): 61-71, https://doi.org/10.1007/s11740-014-0581-8.
• [7] Behrens B.A., Stonis M., Rasche N. “Influence of the forming angle in cross wedge rolling on the multi-directional forging of crankshafts”. Int. J. Mater. Form. 11 (2018): 31-41, https://doi.org/10.1007/s12289-016-1326-3.
• [8] Pater Z. “Multi-wedge cross rolling of balls”. J. Iron Steel Res. Int. 20, 10 (2013): 46-50, https://doi.org/10.1016/S1006-706X(13)60175-2.
• [9] Pater Z., Tomczak J., Bulzak T., Bartnicki J., Tofil A. “Prediction of crack formation for cross wedge rolling of harrow tooth preform”. Materials. 12, 14 (2019) e2287, https://doi.org/10.3390/ma12142287.
• [10] Kruse J., Jagodzinski A., Langer J., Stonis M., Behrens B.A. “Investigation of the joining zone displacement of cross-wedge rolled serially arranged hybrid parts. Int. J. Mater. Form. 13 (2020): 577-589, https://doi.org/10.1007/s12289-019-01494-3.
• [11] Bulzak T. “Ductile Fracture Prediction in Cross-Wedge Rolling of Rail Axles”. Materials. 14, 21 (2021): e6638, https://doi.org/10.3390/ma14216638.
• [12] Tomczak J., Pater Z., Bulzak T. “Thermo-mechanical analysis of a lever preform forming from magnesium alloy AZ31”. Arch. Metall. Mater. 57, 4 (2012): 1211-1218, https://doi.org/10.2478/v10172-012-0135-z.
• [13] Pater Z., Gontarz A., Tomczak J., Bulzak T., Wójcik Ł. “Determination of the Critical Value of Material Damage in a Cross Wedge Rolling Test”. Materials. 14, 7 (2021): e1586, https://doi.org/10.3390/ma14071586.