Analiza procesu wyciskania metali wspieranego deformacją cykliczną

• Autorzy: Maciejewski J. , Mróz Z.

Warianty tytułu

EN

Analysis of cyclic torsion assisted extrusion process through flat-ended die

• Konferencja: VII Konferencja Naukowa "Odkształcalność metali i stopów" 27--30 listopada 2007
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono analizę procesu osiowosymetrycznego wyciskania metali przy nałożeniu cyklicznego skręcania wywoływanego matrycą ( metoda KOBO, [1÷4]). Założono uproszczony model sztywno-plastycznego materiału bez wzmocnienia i kinematycznie dopuszczalny mechanizm płynięcia. Z warunku równości mocy dyssypacji plastycznej i mocy sił zewnętrznych (siła osiowa i moment skręcający) określono wartość siły wyciskania i jej zależność od częstości i amplitudy obrotu matrycy. Zbadano trajektorie ruchu elementów materiału i ewolucję stanu odkształcenia w zależności od odległości od osi obrotu. Przedstawiona analiza umożliwia właściwy wybór parametrów procesu cyklicznego wyciskania.

EN

Technological metal forming processes of extrusion, forging and rolling with imposed cyclic torsion or shear deformation are of actual research and engineering interest in view of their advantages with respect to monotonic loading processes. The significant reduction of required forming load, growth of ductility and finer grain structure of extruded material are the main beneficial factors. The present work is aimed at the analysis of an axially symmetric extrusion process assisted by cyclic torsion induced by cyclically rotating die with specified rotation amplitude and frequency. Assuming the kinematically admissible flow mode an upper-bound analysis is presented. The evolution of extrusion force and torsion moment with process control parameters such as ratio of extrusion and torsion rates, amplitude of torsion are studied and the corresponding localized plastic flow mode is specified. The effect of material hardening, viscosity and thermal softening is analyzed. The presented analysis extends the previous authors works and allows for specification of process control parameters. Numerical simulation for different process parameters is presented and confronted with empirical data.

Słowa kluczowe

PL

wyciskanie metali; skręcanie cykliczne; metoda KOBO; górna ocena nośności granicznej

EN

extrusion; cyclic torsion; KOBO method; upper bound analysis; process control parameters

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 52, nr 11
• Strony: 668--677
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Maciejewski J.

autor

Mróz Z.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Warszawa

Bibliografia

• 1. Bochniak W., Korbel A.: Extrusion of CuZn39Pb2 alloy by the KOBO method. Eng. Trans., 47:351÷367, 1999.
• 2. Bochniak W., Korbel A.: Plastic flow of aluminium ex-truded, under complex conditions. Mat. Sci. Technol, 16:664÷674, 2000.
• 3. Bochniak W., Korbel A.: KOBO-type forming: forging of metals under complex conditions of the process. J. Mat. Process. Techn, 134:120÷134, 2003.
• 4. Bochniak W., Korbel A.: Refinement and control of the metal structure elements by plastic deformation. Scripta Materialia, 51:755÷759, 2004.
• 5. Bochniak W., Korbel A., Szyndler R., Hanarz R., Stalony- Dobrzanski F., Blaz L., Snarski P.: New forging method of bevel gears from structural steel. J. Mat. Process. Techn., 2006, s. 75÷83.
• 6. Kong L. X., Hodgson P. D., Wang B.: Development of constitutive models for metal forming with cyclic strain softening. J. Mat. Process. Techn., 89÷90:44÷50, 1999.
• 7. Kong L. X., Hodgson P. D.: Constitutive modeling of extrusion of lead with cyclic torsion. Mat. Sci. Eng. A, 276:32, 2000.
• 8. Mróz Z., Kowalczyk-Gajewska K., Maciejewski J., Pęcherski R.: Tensile or compressive plastic deformation of cylinders assisted by cyclic torsion, str. 31, Arch. Mech., 2006, t. 58, nr 6, s. 497÷527.
• 9. Kowalczyk-Gajewska K., Mróz Z., Pęcherski R.: Micromechanical modeling of polycrystalline materials under non-proportional deformation paths. Arch. Metallurgy Mat. 2007 (in print).
• 10. Maciejewski J., Mróz Z.: An upper bound analysis of axi-symmetric extrusion assisted by cyclic torsion. J. Mat. Process. Technol. 2007, (submitted for publication).
• 11. Ajiboye J. S., Adeyemi M. B.: Upper bound analysis of die land length in cold extrusion. J. Mat. Process. Techn., 2006, nr 177, s. 608÷611.
• 12. Ajiboye J. S., Adeyemi M. B.: Effects of die land on the cold extrusion of lead alloy, J. Mat. Process. Techn., 2006, nr 171, s. 428÷436.
• 13. Narayanasamy R., Ponalagusamy R., Venkatesan R., Srinivasan P.: An upper bound solution to extrusion of circular billet to circular shape through cosine dies, Materials and Design 2006, nr 27, s. 411÷415.
• 14. Wu C. W., Hsu R. Q.: A universal velocity field for the extrusion of non-axisymmetric rods with non-uniform velocity distribution in the extrusion direction. J. Mat. Process. Techn., 2000, nr 97, s. 180÷185.
• 15. Maity K. P., Kar P. K., Das N. S.: A class of upper-bound solutions for the extrusion of square shapes from square billets through curved dies, J. Mat. Process. Techn., 1996, nr 62, s. 185÷190.
• 16. Venkata Reddy N., Dixit P. M., Lal G. K.: Die design for axisymmetric extrusion, J. Mat. Process. Techn., 1995, nr 55, s. 331÷339.
• 17. Korbel A., Bochniak, W.: Energy consumption in the KOBO extrusion process, Proc. V-th Symposium Plastmet 2006, Łańcut, Poland