Analiza numeryczna wpływu tarcia na stan naprężenia w procesie wyciskania materiału perforowanego

• Autorzy: Piwnik J. , Leszczyński M.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of the influence of the friction coefficient on stress during the extrusion process of perforated material

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano analizę numeryczną naprężeń, sił i temperatury powstających w procesie osiowo-symetrycznego wyciskania na zimno perforowanych próbek ze stopu aluminium z użyciem programu Deform 3D. Do analizy przyjęto model sztywno-plastyczny ze wzmocnieniem. Przeanalizowano wpływ współczynnika tarcia na naprężenia efektywne oraz kontaktowe w próbkach perforowanych z otworami różnej wielkości w osi symetrii próbki. Dokonano analizy porównawczej sił wyciskania działających na stempel przy różnych współczynnikach tarcia. Porównano temperatury uzyskane przy wyciskaniu próbek perforowanych bez tarcia, jak również w obecności tarcia. W celu dokładnej analizy zagadnienia zestawiono wyniki wyciskania próbek perforowanych z wynikami uzyskanymi w próbkach bez otworów.

EN

Numerical analysis of stress, forces, and temperature during axisymmetrical cold extrusion of an aluminium alloy specimen was presented using Deform 3D. The rigid-plastic model was applied. The influence of a friction coefficient on effective and contact stresses in perforated specimens with various holes located on the symmetry axis were analysed. Forces of the extrusion acting on the extrusion ram were analysed considering the influence of various friction coefficient values. Temperatures during extrusion processes with and without friction were compared. For exact analysis of the problem results of the extrusion, perforated specimens were compared with the results of the extrusion of non-perforated specimens.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie numeryczne; tarcie; wyciskanie; materiały perforowane; naprężenia

EN

numerical modelling; friction; extrusion; perforated materials; stress

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 1
• Strony: 119--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Piwnik J.

autor

Leszczyński M.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Inżynierii Produkcji, ul. Wiejska 45C,15-351 Białystok

Bibliografia

• 1. Piwnik J.: Modelowanie procesów plastycznego płynięcia; Politechnika Białostocka, Rozprawy Naukowe; nr 14; 1992.
• 2. Piwnik J.: Mechanika procesów wyciskania metali; Politechnika Białostocka, Rozprawy Naukowe; nr 6; 1991.
• 3. Lacki P.: Analiza numeryczna wybranych testów trybologicznych stosowanych w procesach obróbki plastycznej; Obróbka Plastyczna Metali; t. XIX, nr 4; 2008; 119-128.
• 4. Tvergaard V.: Behaviour of voids in a shear field; Int J Fract 158; 2009; 41-49.
• 5. Li Er-li, Chen Xi, Wang Hua, Wang Xi, Li Zhong-Hua: Morphological Evolution of a Void under Thermal and Mechanical Loads; J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.); 14(1); 2009; 69-72.
• 6. Lacki P.: Analiza numeryczna procesu wyciskania przeciwbieżnego z udziałem tarcia aktywnego; Obróbka Plastyczna Metali; t. XXI nr 2; 2010; 119-128.
• 7. Piwnik J.: Mechanika plastycznego płynięcia w zagadnieniach wyciskania metali; Wyższa Szkoła Ekonomiczna, Białystok 2010.
• 8. Grzesiak J., Sinczak J., Skubisz P.: Numerical modelling of extrusion process in superplastic flow range; Metallurgy and Foundry Engineering; nr 1; 2006.
• 9. Kazanowski P., Libura W.: Modelowanie pola odkształceń i naprężeń podczas wyciskania przez matryce o różnej geometrii; Rudy i Metale Nieżelazne; nr 4; 2000.
• 10. Łukaszek-Sołek A., Sinczak J., Bednarek S.: Wpływ tarcia na rozkład odkształceń oraz trwałość narzędzi w procesie wyciskania przeciwbieżnego; modelowanie numeryczne; Obróbka Plastyczna Metali; nr 4; 2007.
• 11. Piwnik J.: Modelowanie procesów wyciskania materiałów niejednorodnych; Rozprawy Inżynierskie; 32,2; 1987; 275-288.
• 12. Cho J.R., Bae W.B., Kim Y.H., Choi S.S., Kim D.K.: Process design of the cold forging of a billet by forward and backward extrusion; J. Mater. Process Technol.; 80/81; 1998; 161-165.
• 13. Ono S., Minami K., Iwadate T., Murai E.: Three-dimensional simulation on the internal void closure in a ultra large ingot using a pre-cooling ingot forging process; J.JSTP; 35 (405); 1994, 1200-1206.
• 14. Wang Z., Ren M.: Investigation of the mechanism of void closing and optimization of forming procedure for large forgings; Adv. Technol. Piast. (2); 1993; 1181-1186.
• 15. Watanabe K.: Closing behavior of internal cavities in havy ingot forging; Research report of Kyusyukyouritsu University; 26; 13-18.
• 16. Piwnik J.: Teoria i eksperyment w analizie procesów wyciskania; Politechnika Białostocka, Rozprawy naukowe; nr 200; 2010.
• 17. Gierzyńska-Dolna M.: Tarcie, zużycie i smarowanie w obróbce plastycznej metali; WNT, Warszawa 1983