Zastosowanie modelowania numerycznego w projektowaniu procesów wytwarzania rur

• Autorzy: Knapiński M. , Stefanik A. , Dyja H.

Warianty tytułu

EN

Application of numerical modelling in designing of the tubes manufacturing processes

• Konferencja: Jubileusz Profesora Jana Richerta : 40-lecie pracy naukowej i dydaktycznej na Wydziale Metali Nieżelaznych AGH ; Technologie produkcji rur w przemyśle metali nieżelaznych : XV konferencja naukowo-techniczna : w roku Jubileuszu 90-lecia AGH
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przykłady zastosowania techniki modelowania numerycznego do analizy różnych procesów wytwarzania rur. Przedstawione badania i ich wyniki pochodzą z prac realizowanych przez zespół w przeciągu ostatnich dziesięciu lat. Omówione zostały przykłady modelowania: - procesów ciągnienia swobodnego rur zarówno przez ciągadła stożkowe, jak i kształtowe, - zużycia walców w linii zgrzewania i kalibrowania profili zamkniętych, - zmodernizowanej konstrukcji trzpienia do walcarki pielgrzymowej, - procesu dziurowania w prasowalcarce. Wszystkie omówione modele procesów opracowano za pomocą komercyjnego programu komputerowego Forge/R, częściowo wykorzystując model dwuwymiarowy i występującą w procesach symetrię osiową, a w zagadnieniach bardziej złożonych wykorzystując model trójwymiarowy.

EN

Presently the numerical modelling of the plastic working processes is the commonly using domain in the aim of reflecting the phenomenon proceeded in material, in the zone of contact of the material with tool and also in tools. There are a many numerical modelling methods of the material plastic flow scheme, among them the high position takes the finite elements method (FEM). This method is commonly implemented in software, both in commercial and non-commercial - made in research institutes and in the groups of programmers which build the open source codes. In the work the application of the numerical modelling technique for analysis of different processes of the tube manufacturing was presented. The shown researches and its results came from the works realized by team of authors in the term of 10 last years. The examples of modelling: - the process of sink drawing of the tube both in conical dies and shaped dies, - the wear of the rolls in the line of welding and calibrating of closed shapes, - the modernized construction of the mandrel for the pilger mill, - the plug piercing process in the piercing mill were presented. All described models of processes were elaborated using the commercial computer program Forge/R and axisymmetrical model for processes with the axis symmetry or full three dimensions model for more difficult processes. The presented studies confirm the universality of the finite elements method and also the Forge3/R program. This software in first version was designed as the tool for simulation of the forging processes. But the correct definition of the boundary conditions of the process allows using it for simulation of different processes of plastic working and especially for simulation of the tube manufacturing processes.

Słowa kluczowe

PL

produkcja rur; modelowanie numeryczne; zastosowanie MES

EN

tubes production; numerical modelling; application of FEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 53, nr 11
• Strony: 668--674
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Knapiński M.

autor

Stefanik A.

autor

Dyja H.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej, Częstochowa

Bibliografia

• 1. Knap F., Golis B., Pilarczyk J. W.: Wybrane zagadnienia z teorii i praktyki ciągnienia. Cz. 3, Ciągnienie stalowych prętów i rur, skrypt, Politechnika Częstochowska, 1993.
• 2. Morawiecki M., Sadok L., Wosiek E.: Przeróbka plastyczna. Podstawy teoretyczne. Wydaw. Śląsk, Katowice, 1986.
• 3. Smirnow W., Skorniakow A.: Napriażenija i dieformacyi pri wołoczenii trub biez oprawki. Trudy LPJ, Leningrad 1969, nr 309, s. 80-85.
• 4. Knapiński M.: Analysis of tube wall thickness variation over the tube perimeter during the sink drawing process, Naukowi Wisti. Suczasni problemi metalurgi, Plasticzna Deformacija Metaliw, Nacionalna Metalurgiczna Akademia Ukrainy, Współczesne problemy metalurgii, t. 5, Dnipropietrowsk 2002, s. 272-277, ISBN 966-7316-79-3.
• 5. Knapiński M.: Analiza stanu naprężenia podczas swobodnego ciągnienia rur przez ciągadła kształtowe. Prace Nauk.-Mech. z. 201. FIMM 2003. Fizyczne i Matematyczne Modelowanie Procesów Obróbki Plastycznej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003, ISSN 0137-2335, s. 91-96.
• 6. Knapiński M., Muskalski Z., Markowski J.: Numeryczna analiza zużycia walców w procesie produkcji rur ze szwem. IX Konf. Nauk.-Techn. „Kierunki rozwoju produkcji walców” Seria Metalurgia nr 23, 2002, Wisła Malinka, 13-15.03., s. 88-98, ISBN 83-87745-36-7.
• 7. Knapiński M., Kawałek A., Siudmak L.: Analiza numeryczna zmodyfikowanej konstrukcji trzpienia do walcarki pielgrzymowej. X Konf. Nauk.-Techn. „Kierunki rozwoju produkcji walców”. Wisła, kwiecień 2005, ISBN 83-87745-82-0, s. 12-18.
• 8. Sprawozdanie z realizacji projektu celowego Nr: 10T08 019 2000C/5233 pt.: Opracowanie technologii oraz rozwiązanie problemów technicznych związanych z zastosowaniem nowych materiałów na narzędzia do kształtowania, zgrzewania i walcowania rur ze szwem. Politechnika Częstochowska, Częstochowa 2002. [niepublik.].
• 9. How to run Forge2, Users guide, Transvalor SA, Sophia Antipolis, France 2001.
• 10. Mróz S., Stefanik A., Rydz D.: Wykorzystanie i porównanie modeli 2D I 3D do symulacji procesu dziurowania rur w prasowalcarce dziurującej, IV Międzynarodowa Sesja Naukowa Nowe Technologie i Osiągnięcia w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej. 2003 Częstochowa. Materiały Konferencyjne Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej. Seria: Metalurgia nr 31. s. 228-231. ISBN 83-87745-91-X.