Analysis of deformation and damage evolution in hot elongation forging

• Autorzy: Kukuryk M.

Warianty tytułu

PL

Analiza odkształcenia i powstawania pęknięć w procesie kucia wydłużającego na gorąco

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes the analysis of the three-dimensional stress and strain state for the process of elongation forging of the X37CrMoV51 die steel using the finite element method. the results of simulation studies of the metal flow pattern and thermal phenomena in the hot forging process carried out in three different forging tools are reported. the results of the studies have been complemented with the prediction of the occurrence of ductile fractures during forging. the numerical analysis was performed using the DEFORM-3d program. the comparison of the theoretical study and experimental test results indicates a possibility of applying the developed model to the examination of strains and prediction of material fracturing during the hot forging of die steel.

PL

W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia i naprężenia dla procesu kucia wydłużającego stali narzędziowej X37CrMoV51 z wykorzystaniem metody elementów skończonych. przedstawiono wyniki prac związanych z symulacja schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech różnych narzędziach kuźniczych. rezultaty badań uzupełniono o prognozowanie powstawania pęknięć ciągliwych podczas kucia. Analizę numeryczna wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM 3d. porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na możliwość zastosowania opracowanego modelu do badania odkształceń i prognozowania pękania materiału podczas kucia stali narzędziowej na gorąco.

Słowa kluczowe

EN

hot forging; damage; shaped anvils; FEM

PL

odkształcanie; naprężanie; stal narzędziowa; narzędzia kuźnicze

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 2
• Strony: 417--424
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.., wykr.

Twórcy

autor

Kukuryk M.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, 42-200 Czestochowa, 21 Armii Krajowej str., Poland

Bibliografia

• [1] S.K. Choi, M.S. Chun, C.J. Van Tyne, Y.H. Moon, Optimization of open die forging of round shapes using FEM analysis, J. Mater. Process. Technol. 172, 88-95 (2006).
• [2] T. Hatzenbichler, B. Buchmayr, A. Umgeher, A numerical sensitivity study to determine the main influence parameters on the back-end defect, J. Mater. Process. Technol. 182, 73-78 (2007).
• [3] B. Kukuryk, The analysis of the stress and strain distribution in the stretch forging process, Obróbka Plastyczna, 14, 37-46 (2004).
• [4] Q. Ma, Z. Wang, Y. Hong, The mechanism of faults originating from inclusions in the plastic deformation processes of heavy forging, J. Mater. Process. Technol. 123, 61-66 (2002).
• [5] F. Ozturk, D. Lee, Analysis of forming limits using ductile fracture criteria, J. Mater. Process. Technol. 147, 397-404 (2004).
• [6] L. Trebacz, D. Szeliga, M. Pietrzyk, Sensitivity analysis of quantitative fracture criterion based on the results of the SICO test, J. Mater. Process. Technol. 177, 296-299 (2006).
• [7] M.G. Cockcroft, D.J. Latham, Ductility and the workability of metals, Journal Institute Metals 96, 33-39 (1968).
• [8] J. Fluhrer, Deform 3D User’s Manual Version 6.0, Scientific Forming Technologies Corporation, Columbus, OH (2006).
• [9] M. Kukuryk, Analiza wpływu wybranych parametrów procesu kucia wydłuzajacego na pola naprezen i odkształcen, Praca doktorska, Politechn. Czestochowska, Czestochowa (2010).
• [10] A. Stefanik, H. Dyja, S. Mróz, Determination of the critical value of normalized Cocroft-Latham criterion during multi slight rolling based on tensile test, Archives of Metallurgy and Materials 56, 2, 543-549 (2011).