Analiza możliwości plastycznego kształtowania uzębień wewnętrznych

• Autorzy: Tomczak J.

Warianty tytułu

EN

Forming internal gears by rolling processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki wielowariantowej analizy numerycznej procesu walcowania uzębień wewnętrznych. Symulacje numeryczne przeprowadzono metodą elementów skończonych (MES) w programie Deform-3D. Omówiono obszar zastosowania elementów z wewnętrznymi wieńcami zębatymi, po czym scharakteryzowano najpopularniejsze metody ich wytwarzania, które obecnie w większości przypadków związane są z obróbką wiórową. Następnie zaproponowano wykorzystanie procesów obróbki plastycznej bazujących na technikach walcowniczych, do kształtowania tego typu półfabrykatów. Umożliwia to zwiększenie wydajności wytwarzania, ograniczenie zużycia materiałów i narzędzi oraz poprawę właściwości wytrzymałościowych elementów. Na podstawie prowadzonych symulacji potwierdzono możliwość wytwarzania wewnętrznych uzębień metodami walcowania. W trakcie badań analizowano geometrię wyrobów, wyznaczono rozkłady intensywności odkształcenia, naprężeń oraz kryterium zniszczenia. Określono również wpływ temperatury procesu walcowania na kinematykę płynięcia metalu oraz przebieg parametrów siłowych, na podstawie których dokonano oceny efektywności opracowanych metod wytwarzania.

EN

The paper presents the results of multivariate numerical analysis of internal gear rolling process. Numerical simulations were carried out using finite element method (FEM) in the Deform-3D. Discusses the application area of ​​elements with internal gear rims, and characterized the most popular methods for their production, which is currently in the majority of cases are associated with the processing of particle board. Further it is proposed to use metal forming processes based on techniques mill to form blanks of this type. This makes it possible to increase production efficiency, reduce the consumption of materials and tools and to improve the strength properties of the elements. Based on simulations carried out confirmed the possibility of producing internal gear rolling methods. In the study, analyzed the geometry of the product, the intensity distributions of strain, stress and failure criterion. Also determined the effect of temperature on the kinematics of the rolling process and the course of the metal flow force parameters, based on which an assessment of the effectiveness of developed production methods.

Słowa kluczowe

PL

walcowanie uzębień; koło zębate; obróbka plastyczna; MES

EN

rolling teeth; gear; forming; FEM

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 87, nr 3
• Strony: 210--215
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tomczak J.

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• 1. Ochęduszko K. "Kola zębate. T. 2, Wykonanie i montaż". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2009.
• 2. Paderewski K. "Obrabiarki do uzębień kół walcowych". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1991.
• 3. Turno A., Romanowski M., Olszewski M. "Obróbka plastyczna kół zębatych". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1973.
• 4. Lee Y K., Lee S. R., Lee C. H., Yang D. Y "Process modification of bevel gear forming using three-dimensional finite element analysis". Journal of Materials Processing Technology No. 113 (2001), pp. 59+63.
• 5. Honczarenko J., "Obrabiarki sterowane numerycznie". Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2008.
• 6. Song J.-H., Im Y-T. "Process design for c10sed - die forging of bevel gear by finite element analyses". Journal of Materials Processing Technology No. 192-193/2007, pp. 1+7.
• 7. Tomczak J., Pater Z. "Sposób walcowania poprzecznego uzębień wewnętrznych". Polskie zgłoszenie patentowe nr P.398176, 2012.
• 8. Tomczak J., Pater Z. "Sposób walcowania uzębień wewnętrznych z osiowym przesuwem narzędzi". Polskie zgłoszenie patentowe nr P.398235, 2012.
• 9. Pater Z., Tomczak J. "Method for plastic forming of toothed shafts". Patent Europejski nr EP2422898, 2013.
• 10. Pater Z. "Walcowanie poprzeczno-klinowe". Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009.
• 11. Pater Z. "Analiza procesu walcowania poprzecznego uzwojenia ślimaka". Hutnik, Wiadomości Hutnicze (2009), Vol. 76, No. 10, s.746+751.
• 12. Simufact.material 2012. 0.0.14871, simufact engineering gmbh, Hamburg.
• 13. Pater Z. "Analiza pękania metalu w procesie walcowania poprzeczno-klinowego". Hutnik, Wiadomości Hutnicze, 2007, Vol. 74, No. 11, s.588+595.
• 14. 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 (2011), Vol. 56, No. 2, pp. 545+549.
• 15. Wifi A. S., EI-Abbasi N., Abdel-Hamid A. A study of workability criteria in bulk forming processes. Studies in Applied Mechanics (1995), Vol. 43, pp. 333+357. •