Analiza wykonania odkuwki tarczy ze sworzniem sześciokątnym pod kątem optymalizacji warunków prasowania obwiedniowego

• Autorzy: Samołyk G.

Warianty tytułu

EN

Analysis of forming process a disc with hexagonal bolt from the viewpoint of optimization of the orbital forming conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono sposób i warunki wykonania odkuwki tarczy ze sworzniem sześciokątnym ze stopu EN AW-6060/63. Przedstawiono wyniki analizy numerycznej, które pozytywnie zostały zweryfikowane doświadczalnie. Przyjęto, że odkuwka jest wykonywana za pomocą technologii prasowania obwiedniowego na zimno. W porównaniu z alternatywnymi metodami, np. kuciem dokładnym lub wyciskaniem, prasowanie obwiedniowe pozwala uzyskać znacznie mniejsze siły kształtowania. Celem wykonanych badań jest określenie optymalnych warunków wykonania wyrobu. Biorąc pod uwagę warunki realizacji procesu, takie jak rodzaj ruchu wahającego matrycy oraz początkowe wymiary wsadu, określono energochłonność procesu, przebieg siły kształtowania oraz efektywność kształtowania odkuwki poprzez pomiar długości ukształtowanego sworznia. Omówiono również sposób płynięcia materiału oraz wyznaczono funkcje zniszczenia Cockrofta-Lathama. Wykonana weryfikacja doświadczalna wykazała, że w trakcie kształtowania na powierzchni odkuwki nie powstają pęknięcia.

EN

At the article a method and condition of forming a forging are discussed. The forging of disc with hexagonal bolt is preformed by aluminum alloy in EN AW-6060/63 grade. In there the results of the numerical analysis which positively were verified experimentally are presented, too. In analysis was assumed that the forging is formed by technology of the cold orbital forming. In comparing with alternative methods of metal forming, e.g. the die forging, the precision forging or the extrusion, the orbital forming process allows to get much lower shaping forces. Moreover, cold forming enables to get the better accuracy and the quality of the product. Unfortunately, too fast strain hardening of material and possible fracturing are the most frequent limitation. So, determining the optimal conditions of orbital forming a forging with passing main cold forming limitations is the aim of carried out research. Considering conditions for orbital forming realization (so as the type of wobbling die movement, i.e. spiral and circular scheme, and initial dimensions of workpieces), an energy consumption of this process, a course of forming forces and an effectiveness of part shaping were defined. The mentioned effectiveness was defined through the measurement the formed bolt long. A manner of material flowing during cold forming was also discussed and the Cockrofta-Lathama's function of damage were appointed, too. The carry out experimental verification showed that any fractures on the workpiece surfaces and inside material did not occurred during orbital forming.

Słowa kluczowe

PL

stop aluminium; MES; obróbka plastyczna na zimno; prasowanie obwiedniowe

EN

MES; cold metal forming; orbital forming

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 58, nr 2
• Strony: 74--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Samołyk G.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Komputerowego Modelowania i Technologii Obróbki Plastycznej, Lublin

Bibliografia

• 1. Gontarz A ., P ater Z ., S amołyk G ., Tofil A.: Forging of Connecting Rod without Flash. Steel Research International 2010, Suppl. “Special edition: Metal Forming 2010”, s. 358-361.
• 2. Grosmana F., Madej L., Ziółkiewicz S., Nowak J.: Experimental and numerical investigation on development of new incremental forming process. Journal of Materials Processing Technology 2012, t. 212, s. 2200-2209.
• 3. Han X., Hua L.: Comparison between cold rotary forging and conventional forging. Journal of Mechanical Science and Technology 2009, t. 23, s. 2668-2678.
• 4. Han X., Hua L.: Prediction of contact pressure, slip distance and wear in cold rotary forging using finite element methods. Tribology International 2011, t. 44, s. 1742-1753.
• 5. Han X., Hua L.: Friction behaviors in cold rotary forging of 20 CrMnTi alloy. Tribology International 2012, t. 55, s. 29÷39.
• 6. Nowak J., Madej L., Ziolkiewicz S., Plewinski A., Grosman F., Pietrzyk M.: Recent development in orbital forging technology. International Journal of Material Forming 2008, Suppl 1, s. 387-390.
• 7. Panigrahi S. K., Jayaganthan R., Pancholi V.: Effect of plastic deformation conditions on microstructural characteristics and mechanical properties of Al 6063 alloy. Materials and Design 2009, t. 30, s. 1894-1901.
• 8. Rusza S., Dyja H.: The influence of technological parameters on the rotary pressing process. Journal of Materials Processing Technology 2004, t. 157-158, s. 604-608.
• 9. Saanouni K.: On the numerical prediction of the ductile fracture in metal forming. Engineering Fracture Mechanics 2008, t. 75, s. 3545-3559.
• 10. Samołyk G.: Wybrane zagadnienia technologii i teorii prasowania obwiedniowego. Lublin 2012, Wydaw. Pol. Lubelskiej, s. 146.
• 11. Samołyk G.: Model płynięcia stopu Al z serii 6000 odkształcanego na zimno. Rudy Metale 2010, t. 6, s. 326-329.
• 12. Sheu J. J., Yu C. H.: The die failure prediction and prevention of the orbital forging process. Journal of Materials Processing Technology 2008, t. 201, s. 9-13.
• 13. Yuan S., Wang X., Liu G., Chou D.: The precision forming of pin parts by cold-drawing and rotary-forging. Journal of Materials Processing Technology 1999, t. 86, s. 252-256.
• 14. Zander J., Sandstrom R.: Modelling technological properties of commercial wrought aluminium alloys. Materials and Design 2009, t. 30, s. 3752-3759.