Walcowanie poprzeczno-klinowe odkuwek w uniwersalnej walcarce kuźniczej

• Autorzy: Tofil A. , Tomczak J. , Bulzak T.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2015.10.2

Warianty tytułu

EN

A cross wedge rolling process for producing stepped shafts in a universal roll forging machine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wybrane wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwki wałka stopniowanego w układzie dwóch walców roboczych. Rozważania teoretyczne zostały oparte na modelowaniu numerycznym, przeprowadzonym metodą elementów skończonych. Do obliczeń wykorzystano dostępny na rynku pakiet oprogramowania Simufact Forming. Podczas symulacji analizowano kinematykę płynięcia materiału, parametry termiczne procesu, a także możliwość pojawienia się zjawisk zakłócających stabilny przebieg walcowania. Weryfikację doświadczalną przeprowadzono w uniwersalnym agregacie kuźniczym, własnej konstrukcji. W trakcie eksperymentu ukształtowano serię próbną odkuwek, określono geometrię uzyskanych wyrobów, a także wyznaczono parametry siłowe walcowania. Przedstawiono również budowę urządzenia, jego możliwości technologiczne oraz potencjalny obszar zastosowania. Na podstawie uzyskanych wyników potwierdzono poprawność przyjętych założeń konstrukcyjnych uniwersalnej walcarki kuźniczej, a także zweryfikowano modele numeryczne, wykorzystywane w symulacjach MES.

EN

The paper presents a selection of the numerical and experimental results of a cross wedge rolling process for producing stepped shafts by two working rolls.The numerical modelling of this process was performed by the finite element method, while the calculations were made using the commercial simulation suite Simufact Forming. The process was investigated with respect to the kinematics of metal flow, thermal variables as well as the occurrence of phenomena disturbing process stability. The numerical results were verified in experiments performed in a universal roll forging machine that was designed and constructed by the authors of this paper. In the experiment, we produced a test run of stepped shafts and examined their geometry, as well as analyzed loads and torque in the rolling process. In addition to this, the paper describes the design of the machine, its technological capabilities and potential applications. The experimental results have confirmed thatthe design of the universal roll forging machine and the FEM numerical models are correct.

Słowa kluczowe

PL

walcowanie poprzeczno-klinowe; uniwersalna walcarka kuźnicza; MES; eksperyment

EN

cross wedge rolling; universal roll forging machine; FEM; experiment

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 82, nr 10
• Strony: 655--660
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Tofil A.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Komputerowego Modelowania i Technologii Obróbki Plastycznej ul. Nadbystrzycka 36, 20-128 Lublin

autor

Tomczak J.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Komputerowego Modelowania i Technologii Obróbki Plastycznej ul. Nadbystrzycka 36, 20-128 Lublin

autor

Bulzak T.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Komputerowego Modelowania i Technologii Obróbki Plastycznej ul. Nadbystrzycka 36, 20-128 Lublin

Bibliografia

• 1. Pater Z.: Walcowanie poprzeczno-klinowe. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009
• 2. Balin A. F.: Prokatkaklin’jami. Kuznečno – Ŝtampovočnoe Proizvodstvo, 1962, no. 6, c. 1216
• 3. Andreev G. V., Klušin V. A., Makušok E. M., Segal V. M., Ščukin V.: Ja. Poperečno – klinovajaprokatka. Minsk: Nauka i Technika, 1974
• 4. Deng Z., Lovell M., Tagavi K.: Influence of Material Properties and Forming Velocity on the Interfacial Slip Characteristics of Cross Wedge Rolling. Journal of Manufacturing Science and Engineering, vol. 123, 2001, pp. 647÷653
• 5. Pater Z., Gontarz A., Weroński W.: Analiza możliwości zastosowania walcowania poprzeczno-klinowego do wytwarzania korpusów noży obrotowych. W: Badania teoretyczno-technologiczne procesów plastycznego kształtowania metali. Lublin: Wyd. Politechniki Lubelskiej 2004, s. 13÷41
• 6. Pater Z., Tofil A.: Experimental and theoretical analysis of the cross-wedge rolling process in cold forming conditions. Archives of Metallurgy and Materials, vol. 52, 2007, no. 2, pp. 289÷297
• 7. Wang M. T., Li X. T., Du F. S.: Current trends in cross wedge rolling for part forming. ISIJ International, vol. 45, 2005, pp. 1521÷1525
• 8. Pater Z., Gontarz A., Weroński W.: Wybrane zagadnienia z teorii i technologii walcowania poprzeczno-klinowego. Lublin: LTN 2001
• 9. Simufact.material 2012. 0.0.14871, simufact engineering gmbh, Hamburg
• 10. Stefanik A., Dyja H., Mróz S.: Determination of the critical value of normalized Cockroft-Latham criterion during multi slight rolling based on tensile test. Archives of Metallurgy and Materials, vol. 56, 2011, no 2, pp. 545÷549
• 11. Tofil A., Pater Z., Tomczak J.: Dwuwalcowa klatka walcownicza, zwłaszcza do walcowania poprzecznego, wzdłużnego oraz dzielenia bezodpadowego. Polski patent nr PL 215512, 2013