Computer aided design of manufacturing technology for copper-chromium alloys

• Autorzy: Nowak S. , Węglarczyk S. , Kuziak R. , Drozdowski K. , Pietrzyk M.

Warianty tytułu

PL

Wspomagane komputerowo projektowanie technologii wytwarzania wyrobów ze stopów Cu-Cr

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Forged products made of copper-chromium alloys are considered in the paper. Analysis of possibilities of manufacturing of these products is the main objective of the work. Two technological variants are considered. The first is com-posed of casting, hot extrusion, cooling, heating to the temperature between 800-900°C, hot forging, cooling, saturation annealing and ageing. It is proved in earlier publications that this technology allows to obtain required properties of products, but it is expensive. Therefore, in the present paper the proposition of substituting the final heat treatment by additional cold forging is considered. Simulations of the manufacturing process for four different products were performed using finite element software FORGE 3. Results of numerical simulations, including the distribution of hardness in the volume of the forgings, are presented in the paper. Implementation of additional cold forging allowed to obtain the required hardness, comparable to that obtained after heat treatment, for some of the forgings.

PL

Celem pracy była analiza możliwości kucia produkcji odkuwek o różnych kształtach z miedzi chromowej z zastosowa-niem nowej technologii kucia. Rozważono dwa warianty technologiczne. Pierwszy składa się z odlewania, chłodzenia, nagrzewania do temperatury z przedziału 800-900°C, kucia na gorąco, chłodzenia, przesycania i starzenia. We wcześniejszych pracach wykazano, że ten wariant pozwala uzyskać wymagane własności wyrobu, ale jest kosztowny. W niniejszej pracy zaproponowano alternatywny proces polegający na zastąpieniu obróbki cieplnej dodatkowym dokuwaniem na zimno. Obliczenia numeryczne dla czterech odkuwek zostały przeprowadzone programem Forge3 opartym na metodzie elementów skończonych. W artykule przedstawiono wyniki symulacji obejmujące także rozkłady twardości w objętości odkuwek. Wprowadzenie dodatkowego odkształcenia na zimno pozwoliło dla niektórych odkuwek uzyskać wymaganą twardość porównywalną z otrzymaną po kuciu na gorąco z dodatkową obróbką cieplną.

Słowa kluczowe

EN

Cu-Cr alloys; hot forming; cold forming; numerical simulation; design of manufacturing technology

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, No. 4
• Strony: 186--195
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Nowak S.

autor

Węglarczyk S.

autor

Kuziak R.

autor

Drozdowski K.

autor

Pietrzyk M.

• Akademia Górniczo Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland,

Bibliografia

• Deschamp, A., Brecht, Y., 1999, Influence of predeformation and aging of an Al-Zn-Mg alloy - II. Modelling of precipitation kinetics and yield stress, Acta Mater., 47, 293-305.
• Chenot, J.-L., Bellet, M., 1992, The Viscoplastic Approach for the Finite-Element Modelling of Metal Forming Processes, Numerical Modelling of Material Deformation Processes, eds, Hartley, P., Pillinger, L, Sturges, C.E.N., Springer-Verlag, London, Berlin, 179-224.
• Gavrus, A., Massoni, E., Chenot, J.L., 1996, An inverse analysis using a finite element model for identification of rheological parameters, J. Mat. Proc. Techn., 60, 447-454.
• Pidvysotskyy, V., Kuziak, R., Pietrzyk, M., 2008, Modelling of production chain based on forming of copper-chromium alloy, Steel Research International, 79, spec. edition Metal Forming Conf., 2, 826-833.
• Pietrzyk, M., Kuziak, R., 2008, Model reologiczny miedzi chromowej w procesach obróbki plastycznej na gorąco, Obróbka Plastyczna Metali, 19, 3-13 (in Polish).
• Pietrzyk, M., Pidvysotskyy, V., Kuziak, R., 2008, Cu-Cr alloys as alternative for steel forgings for the automotive industry, Proc. 17th Int. Conf. Design and Technology of Drawpieces and Die Stampings, Poznań-Wąsowo, 153— 162.
• Ryś, J., Rdzawski, Z., Sajdak, R., 1979, Wpływ starzenia na twardość i przewodność miedzi chromowej, Rudy Metale, 24, 204-209 (in Polish).
• Szablewski, J., 1989, Wpływ obróbki cieplno-plastycznej na wydzielenie i rekrystalizację w miedzi chromowej, PhD thesis, Politechnika Wroławska, Wrocław (in Polish).
• Szeliga, D., Gawąd, J., Pietrzyk, M., 2006, Inverse Analysis for Identification of Rheological and Friction Models in Metal Forming, Comp. Meth. Appl. Mech. Engrg., 195, 6778-6798.
• Szeliga D., Pietrzyk M., 2007, Testing of the inverse software for identification of rheological models of materials subjected to plastic deformation, Arch. Civil and Mech. Eng.,7, 35-52.'