Thermo-mechanical analysis of piercing plug loads in the skew rolling process of thick-walled tube shell

• Autorzy: Pater Z. , Kazanecki J.

Warianty tytułu

PL

Termomechaniczna analiza obciążenia główki dziurującej w procesie walcowania skośnego tulei grubościennej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper deals with the issue of numerical modelling of the piercing process of thick-walled tube shell in two-rolls skew rolling mill, which is equipped with guiding devices of Diescher type. After a short characteristic of the process, the worked out numerical model of this process is described. The numerical model considers e.g. thermal phenomena taking place in the metal during forming. Moreover, in this model tools were assumed as rigid bodies apart from the piercing plug which could be deformed in the elastic range. Applying the worked out FEM model, simulations of the piercing process in the skew rolling mill were made. The results of calculations were presented in the form of maps of: strains, stresses, temperatures and surface pressures.

PL

Artykuł dotyczy problematyki modelowania numerycznego procesu dziurowania tulei grubościennej w dwuwalcowej walcarce skośnej, wyposażonej w prowadnice tarczowe typu Dieschera. Po krótkiej charakterystyce stanu zagadnienia opisano opracowany model numeryczny procesu, uwzględniający m.in. zjawiska termiczne zachodzące w metalu podczas kształtowania. W modelu tym narzędzia przyjmowano jako ciała sztywne, z wyjątkiem główki dziurującej, która mogła ulegać odkształceniom w zakresie sprężystym. Stosując opracowany model MES, wykonano symulacje procesu dziurowania w walcarce skośnej. Rezultaty obliczeń przedstawiono w postaci map odkształceń naprężeń, temperatur i nacisków powierzchniowych.

Słowa kluczowe

EN

tube piercing process; FEM analysis; piercing plug

PL

walcowanie skośne tulei; analiza MES; główka dziurująca

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 32, no. 1
• Strony: 31--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pater Z.

• Mechanical Department, Lublin University of Technology, Lublin, Poland

autor

Kazanecki J.

• Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] Kazanecki J.: Wytwarzanie rur bez szwu. UWND AGH, Kraków, 2003
• [2] Urbański S., Kazanecki J.: Assessment of the strain distribution in the rotary piercing process by the finite element method. Journal Materials Processing Technology, 45 (1994), 335-340
• [3] Pietsh J.: Thievien. FEM simulation of the rotary tube piercing process. MPT International, 2 (2003), 52-60
• [4] Ceretti E. et dl.: Rotary tube piercing study by FEM Analysis: 3D simulations and Experimental Results. Tube & Pipe Technology March/April 2004, 155-159
• [5] Komori K.: Simulation of Mannesmann piercing process by the three-dimensional rigid-plastic finite-element method. International Journal of Mechanical Sciences, 47 (2005), 1838-1853
• [6] Pater Z:. Stress state in cross wedge rolling process. Archives of Metallurgy, 48 (2003), 21-35
• [7] Pater Z:. Finite element analysis of cross wedge rolling. The Arabian Journal for Science and Engineering, 30 (2005) 1C, 27-37
• [8] Pater Z., Bartnicki J., Samołyk G.: Numerical modelling of cross-wedge rolling process of bali pin. Journal of Materials Processing Technology, 164-165 (2005), 1235-1240
• [9] Prince J.C., Marono R., Leon F.: Thermomechanical analysis of a piercing mandrel for the production of seamless steel tubes. Proc. Instn Mech. Engrs, vol. 217, Part E: J. Process Mechanical Engineering, 337-344