Doświadczalna analiza płynięcia materiału podczas wyciskania profili o złożonym kształcie przekroju poprzecznego

• Autorzy: Pawłowska B. , Śliwa R. E.

Warianty tytułu

EN

Experimental analysis of material flow during extrusion of profiles about complex geometry of the cross-section

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono analizę charakteru plastycznego płynięcia metalu podczas wyciskania wyrobów o złożonym kształcie przekroju poprzecznego oraz określono wpływ kształtu przekroju poprzecznego wyciskania wyrobu na wielkość siły wyciskania. W warunkach laboratoryjnych zrealizowano cykl badań wyciskania współbieżnego materiału modelowego - ołowiu, z zastosowaniem zespołu dzielonych matryc płaskich z rejestracją siły wyciskania oraz przemieszczenia. Poprzez określenie parametrów strefy plastycznego płynięcia (głębokość strefy plastycznej L/pz wysokość strefy martwej L/dz, objętość strefy plastycznej V/pz) pokazano różnice w charakterze płynięcia metalu podczas wyciskania wyrobów o różnym kształcie przekroju poprzecznego. Wykazano, że opory płynięcia są różne w zależności od powstającej konfiguracji stref odkształcenia (wielkość i kształt strefy plastycznej, martwej) i zależne m.in. od parametrów geometrycznych matrycy (kształt i wielkość otworu matrycy). Wskazano na celowość wykorzystania wyników fizycznego modelowania w projektowaniu matryc do wyciskania profili o złożonym kształcie przekroju poprzecznego oraz możliwości wykorzystania ich do teoretycznego modelowania procesu.

EN

The paper presents the analysis of nature of metal flow during extrusion of non-circular sections and determining the relationship between extrusion force and geometrical parameters of extrudate (the shape of the extrudate). The investigation of direct extrusion of lead using set of flat die have been done under laboratory conditions. The extrusion load and punch displacement have been registered during experimental work. By determining parameters of metal plastic flow (the depth of plastic zone L/pz, the high of dead metal zone L/dz, the volume of plastic zone V/pz) it has been shown the difference in nature of metal flow during extrusion product differing in non-circular sections. It has been shown that flow resistance can be different with regard to appearing configurations of deformation zones (the size and shape of plastic zone, dead and shear zones) and dependent from for example geometrical parameters of a die (shape and size of an die orifice). It is possible to take advantage results of physical modeling in design of tools for extrusion of profiles about complex geometry cross-section.

Słowa kluczowe

PL

plastyczne płynięcie; wyciskanie profili o złożonym kształcie przekroju poprzecznego; siła wyciskania

EN

plastic flow; extrusion of complex shapes of the cross-sections; extrusion load

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 53, nr 4
• Strony: 220--227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pawłowska B.

autor

Śliwa R. E.

• Politechnika Rzeszowska, Rzeszów

Bibliografia

• 1. Orzechowski K.: Płynięcie metalu podczas wyciskania. Rudy Metale, 1964, nr 11, s. 593-599.
• 2. Śliwa R., Zasadziński J.: Wyciskanie metali z wykorzystaniem matryc wielootworowych. Sposób i metodyka badań płynięcia metalu podczas wyciskania z użyciem matryc wielootworowych. Archiwum Hutnictwa, 1985, t. 30, z. 3, s. 328-341, s. 343-363.
• 3. Szczepanik S., Piątkowska K.: Modelowanie numeryczne i fizyczne wyciskania współbieżnego. Zeszyty Naukowe Mechanika 2005, nr 207, s. 139-144.
• 4. Kazanowski P.: Mechanika płynięcia metalu podczas wyciskania przez matryce wypukłe. Kraków 2001 [pr. dokt.].
• 5. Claves S. R., Janiszewska K., Misiolek W. Z., Libura W.: Metal Flow in Billets of Thin-Walled Extrudates 8th International Aluminum Extrusion Technology Seminar ET 2004, Orlando, FL., May 2004. The Aluminium Association & Aluminium Extrudes Council, s. 55-67.
• 6. Mavunda F., Zasadziński J.: Strefy martwe w procesie współbieżnego wyciskania metali. Archiwum Hutnictwa 1983, t. 28, nr 3, s. 359-403.
• 7. Libura W., Zasadziński J., Richert J., Misiołek W. Z.: Wyciskanie kształtowników cienkościennych. Rudy Metale, 2001, t. 46, nr 2, s. 68-73.
• 8. Pawłowska B., Śliwa R.: Analiza plastycznego płynięcia materiału w procesie wyciskania płaskowników. Rudy Metale 1999, R. 44, nr 11, s. 607-613
• 9. Pawłowska B., Śliwa R.: Effect of metal flow pattern on resistance to deformation of non-circular profiles. 21st Danubia Adria, Symposium on Experimental Methods in Solid Mechanics 2004, s. 182-183
• 10. Pawłowska B Analiza plastycznego płynięcia materiału w procesie wyciskania profili o złożonej geometrii przekroju poprzecznego. Rzeszów 2006 [pr. dokt.].
• 11. Avitzur B. Flow characteristics through converging dies. J. Eng. Ind. Trans. ASME, 1966.
• 12. Avitzur B Fueyo J.: Analysis of plastic flow through inclined planes in plane strain. J. Eng. Ind. Trans. ASME, 1967, s. 361.
• 13. Johnson W., Kudo H. K.: The Mechanics of Metal Extrusion, 1962.
• 14. Shabaik H., Thomsen E. G.: Flow studies in extrusion. Annals of the CIRP, 1969, t. 17, s. 149.
• 15. Perlin I. L., Raitbarg L. Kh.: Theory of Metal Extrusion. Moscow: Metallurgiya Publishers, 1975, s. 448.
• 16. Leśniak D., Libura W.: Analiza płynięcia metalu przez matryce z przedkomorą w procesie wyciskania profili pełnych o zróżnicowanej grubości ścianek. Rudy Metale 2001, t. 46, nr 11, s. 569-574.
• 17. Leśniak D.: Analiza procesu wyciskania metali przez matryce z przedkomorą. Kraków 2003 [pr. dokt.].
• 18. Śliwa R., Mishuris G.: Modelling the plastic flow of composite materials in the extrusion process. Engineering Transaction, 1997, t. 45, nr 2, s. 275-293.
• 19. Śliwa R.: Plastic zones in the extrusion of metal composites. Journal of Materials Processing Technology 1997, t. 67, s. 29-35.
• 20. Śliwa R.: Odkształcenie plastyczne kompozytów metalowych podczas wyciskania. Zesz. Nauk. Polit. Rzeszowskiej 1992, nr 95.
• 21. Pawłowska B., Śliwa R., Nowotyńska I., Ryzińska G.: Plastic flow during extrusion of non-symmetrical sections. PRO-TECHMA 2004. Acta Mechanica Slovaca 2004, nr 8, s. 341-347.
• 22. Pawłowska B., Śliwa R.: The influence of geometry extrudate cross-section on mechanics of metal flow in extrusion. Archives of Metallurgy and Materials 2005, t. 50, nr 3, s. 647-660.
• 23. Piwnik J.: Analiza osiowo-symetrycznych procesów obróbki plastycznej. Prace IPPT PAN, 1979.
• 24. Piwnik J.: Mechanika procesów wyciskania metali. Rozprawy Nauk. nr 6, Politechnika Białostocka, 1991.
• 25. Skorulski G.: Modelowanie procesów niesymetrycznego wyciskania materiałów plastycznych. Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, 2004.
• 26. Pawłowska B., Śliwa R.: Czynniki kształtu w określaniu siły wyciskania wyrobów o różnej geometrii przekroju poprzecznego. Rudy Metale 2006, t. 51, nr 4, s. 192-200.