Analiza procesu kucia odkuwki typu rozwidlonego przy użyciu wyników symulacji numerycznej

• Autorzy: Hawryluk Marek , Polak Sławomir , Gronostajski Zbigniew , Ziemba Jacek , Barełkowski Artur , Jabłoński Paweł

Warianty tytułu

EN

Analysis of forging process of the yoke type forging using the results of numerical simulation

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania numerycznego procesu kucia matrycowego na gorąco odkuwki typu rozwidlonego stosowanej w układzie kierowniczym realizowanego na prasie korbowej. Głównym celem analizy było wykorzystanie modelowania numerycznego do analizy i poprawy przemysłowego procesu wytwarzania odkuwki. Termomechaniczny model kucia odkuwki z odkształcalnymi narzędziami opracowano przy użyciu oprogramowania Forge NX 2.0. Do zbudowania modeli narzędzi kuźniczych wykorzystano program Catia. W wyniku przeprowadzonego modelowania uzyskano, m.in.: rozkłady temperatur dla odkuwki i narzędzi oraz odkształceń plastycznych (uwzględniających zjawiska aktywowane cieplnie), a także zmiany wielkości ziarna oraz przebiegi sił kucia. Otrzymane wyniki pozwalają na pełną analizę procesu kucia, w tym: wpływu czasu i temperatury odkształcania na wielkość ziarna w materiale odkuwki, co w przyszłości może pozwolić na wykorzystanie ciepła kucia do planowanej obróbki cieplnej i uzyskania określonej mikrostruktury.

EN

The paper presents the results of numerical modeling of the forging hot forging process of the yoke type forging used in the steering system realized on the crank press. The main purpose of the analysis was to use computer simulation to analyze and improve the industrial forging process. The thermomechanical model of forging process with deformable tools was developed using the Forge NX 2.0 software. Catia program was used to build models of forging tools. As a result of the modeling obtained, inter alia: temperature distributions and plastic deformations for the forging (taking into account thermally activated phenomena), as well as grain size changes and forging forces. The obtained results allow for a full analysis of the forging process, including: identification of potential forging defects (overlaps) and the influence of time and temperature of deformation on the grain size in the forging material, which in the future may allow using the forging heat for the planned heat treatment and obtaining a specific microstructure.

Słowa kluczowe

PL

kucie matrycowe na prasie; modelowanie numeryczne; odkuwka typu rozwidlonego; mikrostruktura

EN

die forging on press; numerical modelling; yoke type forging; microstructure

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 30, nr 1
• Strony: 83--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Hawryluk Marek

• Politechnika Wrocławska, Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Polak Sławomir

• Politechnika Wrocławska, Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Gronostajski Zbigniew

• Politechnika Wrocławska, Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Ziemba Jacek

• Politechnika Wrocławska, Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Barełkowski Artur

• Politechnika Wrocławska, Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Jabłoński Paweł

• Politechnika Wrocławska, Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Gronostajski Zbigniew, Marek Hawryluk. 2008. „The main aspects of precision forging”. Archives of Civil and Mechanical Engineering 7(2): 39-57.
• [2] Vazquez Victor, Taylant Altan. 2001.„New concepts in die design - physical and computer modeling applications”. J. of Mat. Proc. Techn. 98: 212-223.
• [3] Sińczak Jan. 2010. Podstawy procesów przeróbki plastycznej. Kraków: Wydawnictwo Naukowe. Akapit.
• [4] Kocańda Andrzej. 2003. „Określenie trwałości narzędzia w obróbce plastycznej metali”. W Informa-tyka w Technologii Metali, 213-256. Red. A. Piela, F. Grosman, J. Kusiak i M. Pietrzyk, Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [5] Gronostajski Zbigniew, Marek Hawryluk, Karol Jaśkiewicz, Adam Niechajowicz, Sławomir Polak, Sławomir Walczak., Adam Woźniak. 2007. „Application of physical and mathematical modelling to analysis of different forging processes of constant velocity joint body”. Computer Methods in Materials Sciences. 7(2): 231-236.
• [6] Gronostajski Zbigniew, Hawryluk Marek, Kaszuba Marcin, Zwierzchowski Maciej. 2008. „Analysis of forging process of constant velocity joint body”. Steel Research International. Spec. ed. 1:547-554.
• [7] Gronostajski Z., Kaszuba M., Hawryluk M., Nowak B. 2015. „Trwałość narzędzi w procesach kucia”. Obróbka Plastyczna Metali 26(3): 255-270.
• [8] Lange K., Cser L., Geiger M., Kals J.A.G.: 1993. „Tool Life and Tool Quality in Bulk Metal Forming”. W Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture 207: 223-239.
• [9] Gronostajski Z., Hawryluk M., Kaszuba M., Ziemba J. 2016. „Application of a measuring arm with an integrated laser scanner in the analysis of the shape changes of forging instrumentation during production”. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability 18(2): 194-200.
• [10] http://www.transvalor.com/en/cmspages/forge-nxt.32.html
• [11] Hawryluk M., Jakubik J. 2016 „Analysis of forging defects for selected industrial die forging processes”. Engineering Failure Analysis 59: 396–409.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).