Computer aided design of the manufacturing chain for fasteners

• Autorzy: Kuziak R. , Skóra M. , Węglarczyk S. , Paćko M. , Pietrzyk M.

Warianty tytułu

PL

Wspomagane komputerowo projektowanie cyklu technologicznego wytwarzania elementów złącznych ze stali bainitycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Computer aided design of the forging technology for the fasteners made of bainitic steels is the objective of the paper. Three steels were tested and rheological models of these steels were developed. The models were implemented into the fmite element code for thermal-mechanical simulations of metal forming processes. The particular objectives of the work were twofold. Simulations of various variants of manufacturing chain were performed first. Operations, which were considered, include: cold drawing to reduce diameter and harden the material, forging in three operations, heat treatment. The best manufacturing chains were selected on the basis of numerical simulations. Industrial trials were performed at the for the selected cycles and the efficiency of these cycles was evaluated.

PL

Celem pracy jest wspomagane komputerowo projektowanie technologii wytwarzania elementów złącznych ze stali bainitycznych. Badano dwie stale, w tym jedną dla dwóch różnych temperatur końca walcowania. Opracowano modele reologiczne dla tych stali. Te modele zaimplementowano w programie z metody elementów skończonych dla termomechanicznej symulacji procesów kształtowania metali. Szczegółowe cele pracy były dwojakie. Pierwszym celem było wykonanie symulacji różnych wariantów wytwarzania elementów złącznych. Badaniami objęto operacje ciągnienia na zimno w celu zmniejszenia średnicy wsadu i umocnienia materiału, kucia na zimno w trzech etapach oraz obróbki cieplnej. Na podstawie wyników symulacji oceniono efektywność różnych wariantów technologii i wybrano najlepszy wariant technologiczny, dla którego przeprowadzono próby w warunkach przemysłowych.

Słowa kluczowe

EN

bainitic steels; fasteners; manufacturing cycle; FE simulation

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, No. 2
• Strony: 243--250
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Kuziak R.

autor

Skóra M.

autor

Węglarczyk S.

autor

Paćko M.

autor

Pietrzyk M.

• Instytut Metalurgii Żelaza, Gliwice,

Bibliografia

• Archard, J.F., 1953, Contact and rubbing of flat surfaces, J. of Applied Physics, 24, 981-988.
• Bhadeshia, H.K.D.H., Edmonds, D.V., 1980, The mechanism of bainite formation in steels, Acta Metall., 28, 1265-1273.
• Hansel, A., Spittel, T., 1979, Kraft- und Arbeitsbedarf Bildsomer Formgeburgs Verfahren, VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, Lipsk.
• Hoff, N.J., 1954, Approximate analysis of structures in the presence of moderately large steps deformation, Quart., Appl. Mech., 2, 49.
• Madej, L., Szeliga, D., Kuziak, R., Pietrzyk, M., 2007, Physical and numerical modelling of forging accounting for ex-ploitation properties of products, Computer Methods in Materials Science, 7, 397-405.
• Madej, L., Weglarczyk, S., Pietrzyk, M., 2009, Simulation of drawing as an important stage in the steel bolt manufac-turing chain, Hutnik-WiadomosciHutnicze, 76, 71-73.
• Norton, F.H., 1929, Creep of steel at high temperature, McGraw Hill, New York.
• Pietrzyk, M., Madej, L., Weglarczyk, S., 2008, Tool for optimal design of manufacturing chain based on metal forming, Annals of the CIRP, 57, 309-312.
• Rauch, L., Madej, L., Weglarczyk, S., Pietrzyk, M., Kuziak, R., 2008, System for design of the manufacturing process of connecting parts for automotive industry, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 8, 157-165.
• Szeliga, D., Gawa^d, J., Pietrzyk, M., 2006, Inverse analysis for identification of rheological and friction models in metal forming, Comp. Meth. Appl. Mech. Engrg., 195, 6778-6798.