Effect of technological parameters on the rotary compression process

• Autorzy: Tomczak J. , Pater Z. , Bulzak T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ parametrów technologicznych na przebieg procesu obciskania obrotowego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper presents results of a numerical analysis of the rotary compression process for producing extreme steps of a multi-step hollow shaft. The numerical simulations of the process were conducted by the finite element method (FEM), using Simufact Forming version 11.0. Applications of hollow parts in industry are discussed and benefits of their use are presented. With numerical modeling, the effect of basic rotary compression parameters (deformation ratio ?, wall thickness go, billet initial diameter D, advance speed v and rotary speed n of the tools) on shape of the produced parts are determined. Also, force parameters of the process, tool thrust force and torques are determined. The presented numerical analysis results confirm the possibility of producing multi-step hollow shafts using tube sections as billet material by metal machining methods.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania obrotowego skrajnych stopni odkuwki wielostopniowego wałka drążonego. Symulacje numeryczne procesu przeprowadzono metodą elementów skończonych (MES), przy zastsowaniu komercyjnego pakietu oprogramowania Simufact Forming w wersji 11.0. Omówiono obszar wykorzystania elementów drążonych w przemyśle i przybliżono korzyści płynące z ich stosowania. Poprzez modelowanie numeryczne określono wpływ podstawowych parametrów obciskania obrotowego (stopnia gniotu ?, grubości ścianki go, początkowej średnicy wsadu D, prędkości postępowej v i obrotowej n narzędzi) na kształt otrzymanych wyrobów. Wyznaczono parametry siłowe procesu siły nacisku narzędzi i momenty obrotowe. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdzają możliwość wytwarzania odkuwek wielostopniowych wałków drążonych ze wsadu w postaci odcinków rury metodami obróbki plastycznej.

Słowa kluczowe

EN

rotary compression; multi-step hollow shafts; FEM

PL

obciskanie obrotowe; drążone wałki wielostopniowe; MES (metoda elementów skończonych)

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 15, no. 3
• Strony: 279--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Tomczak J.

autor

Pater Z.

autor

Bulzak T.

• Department of Computer Modelling andMetal Forming Technologies Faculty of Mechanical Engineering Lublin University of Technology ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland,

Bibliografia

• 1. Ashby M, Jones D. Materiały inżynierskie. Tom I – Właściwości i zastosowanie. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne. Warszawa 1995.
• 2. Bartnicki J, Pater Z. Walcowanie poprzeczno-klinowe wyrobów drążonych. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej. Lublin 2005.
• 3. Li X, Wang M, Du F. The coupling thermal-mechanical and microstructural model for the FEM simulation of cross wedge rolling. Journal of Materials Processing Technology 2006; 172: 202–207.
• 4. Neugebauer R, Kolbe M, Glass R. New warm forming processes to produce hollow shafts. Journal of Materials Processing Technology 2001; 119: 277–282.
• 5. Pater Z. Walcowanie poprzeczno-klinowe. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej. Lublin 2009.
• 6. Pater Z, Tomczak J. Method for plastic forming of toothed shafts. Zgłoszenie Patentowe Europejskie nr EP 11461501.
• 7. Pater Z, Tomczak J. Rotary Compression of Hollow Parts by Cross Rolling. Zgłoszenie Patentowe Europejskie nr EP 11461502.
• 8. Pater Z. Nowa technologia kształtowania metali: Walcowanie klinowo-rolkowe. Rudy i Metale Nieżelazne 2003; 10–11: 483–485.
• 9. Tomczak J, Pater Z, Gontarz A. Termomechaniczna analiza kształtowania plastycznego wałka ze stopu tytany Ti6Al4V. Mechanik 2012; 3: 205–211.
• 10. Tomczak J, Pater Z. Analysis of metal forming process of a hollowed gear shaft. Metalurgija 2012; 51: 497–500.
• 11. Urankar S, Lovell M, Morrow C, Kawada K. Establishment of failure conditions for the cross-wedge rolling of hollow shafts. Journal of Materials Processing Technology 2006; 177: 545–549.
• 12. Wong CC , Lin J, Dean TA. Effects of roller path and geometry on the flow forming of solid cylindrical components. Journal of Materials Processing Technology 2005; 167: 344–353.