Wpływ tarcia na nierównomierność odkształceń wyrobu w procesie kucia swobodnego

• Autorzy: Lacki P.

Warianty tytułu

EN

The influence of friction on strain heterogeneity of a product in an open die forging

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Znane jest zjawisko wpływu tarcia na charakter odkształceń w obróbce plastycznej, jednak jego ilościowe opisanie wciąż stanowi ważny problem badawczy. Opory tarcia występujące w procesach kształtowania metali na gorąco takich jak: kucie, wyciskanie czy prasowanie są stosunkowo wysokie i wyrażają się wartościami mi=0.15-0.37, pomimo stosowania odpowiednio dobranych smarów technologicznych. Tarcie występujące pomiędzy odkształconym metalem a narzędziem hamuje płynięcie metalu, co powoduje występowanie dużej nierównomiemości odkształceń w przekroju odkuwki, a nawet w skrajnych przypadkach występowanie pęknięć. Istotny wpływ na jakość wyrobu (odkuwki) zwłaszcza na jej cechy kształtowo-wymiarowe wywiera również duża intensywność zużycia narzędzia, będąca funkcją m.in. oporów tarcia. W pracy podjęto się analizy węzła tarcia, jakim jest odkuwka i kowadło do kucia swobodnego. Badania doświadczalne tych par trących jest dość trudne, a uzyskane wyniki nie zawsze są wystarczające. Analiza numeryczna uzupełnia lukę w badaniach i rozszerza zbiór danych na ten temat. W pracy użyto metody elementów skończonych do opisania zagadnienia tarcia w procesie kucia swobodnego. Zastosowano termomechaniczny model zagadnienia uwzględniający ciepło tarcia, pracę odkształcenia plastycznego i właściwości materiału zależne od temperatury. Praca zawiera wyniki symulacji komputerowej procesu kucia swobodnego przy różnych warunkach tarcia.

EN

The influence of friction on the character of strains occurring during plastic working is known. Nevertheless, a quantitative description of the phenomenon is still posing a big research problem. Despite the application of good technological lubricants frictional resistance during hot metal forming processes such as: forging, extrusion or pressing are high - mi = 0.15-0.37. Friction occurring between a deformed material and tool restrain material flow and as a result high strain heterogeneity occurs in the forging. Sometimes the deformed material cracks. Intensity of tool wear resulting from frictional resistance also has an essential influence on a product quality (a forging), especially its shape and dimensions. In the paper an attempt to analyse a frictional pair: "forging - anvil" was made. Experimental tests carried out with such frictional pair are difficult and the obtained results are not sufficient. Therefore numerical analysis can complete knowledge in this area. Finite element method was used for the description of friction in open die forging. Thermal and mechanical model, which takes into consideration heat resulting from friction, work of plastic deformation and material properties depending on temperature, was used. The results of computer simulation of the open die forging process for different frictional condition were given.

Słowa kluczowe

PL

tarcie; metoda elementów skończonych; kucie swobodne; kowadła

EN

friction; finite element method; open die forging; anvils

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2003
• Tom: nr 4
• Strony: 289--299
• Opis fizyczny: Bibliogr., 3 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lacki P.

• Politechnika Częstochowska, ul. Armii Krajowej 21, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1. ADINA R&D, Inc. Theory and Modeling Guide Volume II: ADINA-T Report ARD 00-8 August 2000.
• 2. Gierzyńska-Dolna M. Lacki P.: The effect of hardening layers and technological lubricants on heat exchange between workpiece and die "Computers and Structures" 72 (1999) s. 165-175.
• 3. Lacki P.: Wpływ warstw utwardzających na własności eksploatacyjne matryc kuźniczych Obróbka Plastyczna Metali t.XI, Nr 3 s. 25-32.