Evaluation of lubricants for pressing of aluminium pieces

• Autorzy: Adamovic D. , Stefanovic M. , Lazic V. , Zivkovic M.

Warianty tytułu

PL

Ocena smarów technologicznych stosowanych przy ciągnieniu aluminium

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the process of ironing, the tribological factors, namely the realised friction forces, play a significant role. The stress-strain state of plastically formed piece, the possibility for successful forming and force necessary for execution of forming depend on the size and distribution of contact stresses. Considering the fact that the metal forming is done in conditions of high contact pressures, absence of lubricants would, in such conditions, lead to direct contact of formed material and the tool, i.e. the micro-welding or sticking of the softer material onto the harder tool would occur, and due to that the severe disruption of forming conditions would take place. The main tribological factors in metal forming by pressing are: forming speed, strain ratio (depends on load and semi-angle of the die cone), state of materials in contact (surfaces topography, physical and chemical characteristics of materials) and type of lubricant. By combining them, one can carry out mixed, i.e. limit friction, and thus minimise the contact between the tool and working piece (sheet metal). Classical methods for estimation of lubricants (Almen-Wieland test, Falex test, Timken-test, four-ball test, etc) are not the most convenient for estimation of lubricants in ironing. Much more convenient tests are those that properly model the real working conditions in such forming. In this paper, the obtained results for the evaluation of various lubricants used in pressing will be presented on the adequate tribo-model of sheet metal test-piece sliding between pairs with skewed contact surfaces.

PL

W procesie ciągnienia czynniki tribologiczne, takie jak np. siły tarcia, odgrywają znacząca rolę. Stan naprężeń i odkształceń formowanego plastycznie przedmiotu, możliwość pomyślnej obróbki oraz niezbędna siła docisku zależą od wartości i rozkładu naprężeń kontaktowych. Ponieważ obróbka plastyczna wykonywana jest w warunkach wysokich nacisków, brak smaru mógłby doprowadzić do bezpośredniego styku materiału obrabianego i narzędzia. To z kolei wywołuje mikrozgrzewanie lub przywieranie materiału bardziej miękkiego do twardszej powierzchni narzędzi. Prowadziłoby to do poważnych zaburzeń warunków obróbki. Do najważniejszych czynników tribologicznych w procesie obróbki plastycznej za pomocą ciągnienia należą: prędkość ciągnienia, stosunek odkształceń (zależy od obciążenia oraz kąta ciągadła), stan powierzchni materiału i narzędzi (topografia, właściwości fizykochemiczne) oraz rodzaj smaru. Poprzez zmianę ich kombinacji można np. ograniczać tarcie i w ten sposób wpływać na zmniejszenie się kontaktu narzędzia z materiałem. Klasyczne metody oceny smarów (aparaty Almen-Wieland, Falex, Timken, czterokulowy itd.) nie są wskazane do testowania smarów przeznaczonych do ciągnienia. Należy poszukać takich testów, które w o wiele większym stopniu odwzorują (zamodelują) rzeczywiste warunki pracy. W pracy tej do badania smarów przeznaczonych do ciągnienia, użyto specjalnego, modelowego stanowiska tribologicznego, w którym obrabiany materiał testowy przesuwany jest pomiędzy parą ciągadeł z ukośną powierzchnią roboczą.

Słowa kluczowe

EN

pressing; tribo-modelling; lubricants

PL

ciągnienie; tribomodelowanie; środki smarowe

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 5
• Strony: 9--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Adamovic D.

• The Faculty of Mechanical Engineering, Kragujevac, Sestre Janjić 6, 34000 Kragujevac, Serbia, Serbia and Montenegro

autor

Stefanovic M.

• The Faculty of Mechanical Engineering, Kragujevac, Sestre Janjić 6, 34000 Kragujevac, Serbia, Serbia and Montenegro

autor

Lazic V.

• The Faculty of Mechanical Engineering, Kragujevac, Sestre Janjić 6, 34000 Kragujevac, Serbia, Serbia and Montenegro

autor

Zivkovic M.

• The Faculty of Mechanical Engineering, Kragujevac, Sestre Janjić 6, 34000 Kragujevac, Serbia, Serbia and Montenegro

Bibliografia

• 1. Rowe G.W.: Friction and lubrification in metalforming present state of knowledge, Mec. Mater. Elec., N°266, 1972., pp. 20-25.
• 2. Gierzyńska M.: Tarcie zużycie i smarowanie w obróbce plastycznej metali, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1983.
• 3. Grabener Th.: Schmierstoffprufung in der Kaltmassivumformung durch Streifenziehen und Ringstauchen, Metall, 36, N° 4, 1982., pp. 375-379.
• 4. Kawai N., Nakamura T., Dohda K.: Development of Anti-Weldability Test in Metal Forming by Means of Strip-Pressing Type Friction Testing Machine, Journal of Engineering for Industry, November 1982., Vol. 104/375
• 5. Wang X.J., Jonasson D., Duncan J.L.: Pressing Dynamometer for Studying Wall Pressing in the Cupping Process, 19th IDDRG Biennial Congress, Eger, 1996, pp. 201-217.
• 6. Schlosser D.: Beeinflussung der Reibung beim Streifenziehen von austenitschem Blech: verschiedene Schmierstoffe und Werkzeuge aus gesinterten Harstoffen, Bander Bleshe Rohre, 7/8, 1975., pp. 302-306.
• 7. Andreasen J.L., Bay N.: A strip reduction Test for Measurement of Lubricate in Ironing, 19th IDDRG Biennial Congress, Eger, 1996, pp. 435-444.
• 8. Deneuville P., Lecot R.: The study of friction in pressing process by physical and numerical modelling, Journal of Materials Processing Technology, 45 (1994), pp. 625-630.
• 9. Вейлер С.Я., Лихтман В.И.: Действие смазок при обработке металлов давлением, Издательство АКАДЕМИИ НАУК СССР, Москва, 1960.
• 10. Adamović D.: Behaviour of materials in contact in processes of cold plastic forming with high work pressures, Doctoral thesis, The Faculty of Mechanical Engineering, Kragujevac, 2002.