Analiza stanu naprężenia i odkształcenia w procesie wyciskania śrubowego dla różnych współczynników wydłużenia

• Autorzy: Bulzak T.

Warianty tytułu

EN

Analysis of stresses and strains in the helical extrusion process at different values of elongation factor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego wyciskania śrubowego. Przeprowadzone badania miały na celu zobrazowanie stanu odkształcenia i naprężenia w procesach, w których materiał podczas wyciskania jest dodatkowo skręcany. W obliczeniach wykorzystano oprogramowanie Deform 3D, bazujące na metodzie elementów skończonych. Symulacje numeryczne przeprowadzono dla różnych współczynników wydłużenia λ oraz dla wariantów z śrubowym kształtem oczka matrycy i typowym oczkiem sprowadzającym proces do tradycyjnego wyciskania współbieżnego. W rezultacie przeprowadzonych obliczeń numerycznych wyznaczono rozkłady intensywności odkształcenia, odkształceń postaciowych γθz, naprężeń stycznych τθz oraz kinematykę płynięcia materiału w kierunku obwodowym. Zrealizowane badania pozwoliły na określenie wpływu współczynnika wydłużenia λ oraz śrubowego kształtu oczka matrycy na stan odkształcenia i naprężania w procesie wyciskania współbieżnego.

EN

The paper presents the results of numerical modelling of helical extrusion undertaken to examine strains and stresses in this process. The simulations were performed using the FEM-based Deform 3D software. The numerical simulations were performed for different values of the elongation factor λ as well as for different variants of the process: with a helical die hole and with a die hole that is typical of the conventional forward extrusion process. As a result of the performed numerical simulations, the following were determined: the distributions of the effective strain, non-dilatational strains γθz and shearing stresses τθz as well as the pattern of tangential flow of the material. The conducted numerical modelling led to determining the effect of the elongation factor λ and the helical die hole on strains and stresses in the forward extrusion process.

Słowa kluczowe

PL

wyciskanie współbieżne; wyciskanie śrubowe; MES (metoda elementów skończonych)

EN

forward extrusion; helical extrusion; FEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 59, nr 3
• Strony: 110--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Bulzak T.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Lublin

Bibliografia

• 1. Materniak J.: Wyciskanie metali na zimno. Wydaw. Polit. Poznańskiej, Poznań, 1994.
• 2. Grosman F.: Technologia metali. Wydaw. Polit. Śląskiej, Gliwice, 2010.
• 3. Sokołowski W. W.: Teoria plastyczności. PWN, Warszawa, 1957.
• 4. Rusz S., Čížek L.: Development of unconventional forming methods. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 2012, t. 54, nr 2, s. 194-201.
• 5. Beygelzimer Y. i in.: Planar twist extrusion versus twist extrusion. Journal of Materials Processing Technology 2011, t. 211, s. 522-529.
• 6. Bridgman P. W.: Studies in Large Plastic Flow and Fracture: With Special Emphasis on the Effects of Hydrostatic Pressure. McGraw-Hill, New York, 1952.
• 7. Balog M., Simancik F., Bajana O. i in.: ECAP vs. direct extrusion — Techniques for consolidation of ultra-fine Al particles. Materials Science and Engineering 2009, t. 504, nr 1-2, s. 1-7.
• 8. Haghighi R. Derakhshandeh, Jahromi S. A. Jenabali, Moresedgh A.: A Comparison Between ECAP and Conventional Extrusion for Consolidation of Aluminum Metal Matrix Composite. Journal of Materials Engineering and Performance 2012, t. 21, nr 9, s. 1885-1892.
• 9. Khalifa N. B., Tekkaya A. E.: Newest Developments on the Manufacture of Helical Profiles by Hot Extrusion. Journal of Manufacturing Science and Engineering 2011, t. 133, nr 6, s. 459-463.
• 10. Yoshida H., Sawaki Y., Sakaida Y.: Shaping of Helical Gear by Two-Step Cold Extrusion. Materials Transactions 2008, t. 49, nr 5, s. 1162-1167.
• 11. Bulzak T., Pater Z., Tomczak J.: Nowy sposób wyciskania wierteł krętych. Hutnik – Wiadomości Hutnicze 2013, t. 80, nr 8, s. 517-521.
• 12. Krupnik G., Grzyb J., Oleksy A., Libura W.: Jakość prętów ze stopów Al wyciskanych z małym współczynnikiem wydłużenia. Rudy Metale 2007, t. 52, nr 11, s.728 -733.
• 13. Grzyb J., Libura W., Rękas A.: Wyciskanie profili pełnych z aluminium w zakresie małych współczynników wydłużenia. Rudy Metale 2009, t. 54, nr 11, s.783-787.