Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis and Improvement of an Industrial Process of Hot Die Forging of an Elongated Forging Tipped with a Joggle with the Use of Numerical Simulation Results

Hawryluk Marek, Rychlik Marcin, Polak Sławomir, Zwierzchowski Maciej, Dudkiewicz Łukasz, Marzec Jan, Jabłoński Paweł

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 2

192--205

EN

The article performs an analysis of a hot die forging process of producing an elongated forging ended with a joggle in a double system realized on a crank press Masey 1300 t, in open dies, in 3 operations. The thermomechanical model of the forging process considering the changes in the grain size and the forging material recrystallization was elaborated with the use of the calculation packet Qform 7. In the first place, an in-depth analysis of the currently realized forging technology was made, with a special consideration of the temperature changes in the tools as well as in the formed forging. Next, numerical modelling of the process was carried out, as a result of which the following were obtained: correct filling of the tool impressions by the deformed material, the temperature distributions for the forging and the tools, the plastic deformation distributions (considering the thermally activated phenomena), the changes in the grain size and the forging force courses. The results obtained from FEM enable a thorough analysis of the forging process, including: the effect of the deformation time and temperature on the grain size in the forging material, which was confirmed by the microstructure examination results.

2

An implementation of robotization for the chosen hot die forging process

Hawryluk Marek, Rychlik Marcin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e119

EN

The article discusses the possibilities of introducing selected aspects and problems in the robotization of the workstation in the hot die forging process, the production of the yoke forging carried out on a crank press in a manual system. The implementation of the developed solution was performed to increase the production efficiency without lowering the quality and mechanical parameters of the produced forgings and with preserved durability of the forging instrumentation. The conducted investigations included numerous aspects of the whole process line, with a special consideration of the adjustment of the currently realized technology to the working conditions of the robots in reference to the ejector system ensuring proper collection and relocation of the forgings by the manipulator grippers in the consecutive operations. The conduct also included the selection and localization of the robots and the grippers solutions, as well as the changes in the tool construction aiming at adjusting it to the gripper pins as well as collecting the hot charge material from the heater. Implementing robotization into one of the most difficult production processes aimed at replacing the role of a human by transferring the competences from the operator of the die forging process onto a supervising person, where all the activities are realized automatically, thus eliminating the effect of the human factor on the quality of the manufactured product. Additionally, the robotization of the forging process brought a lot of tangible benefits, such as stability and repeatability of the process (reduction of reject rate), as well as increased efficiency and quality of the forgings.

3

Analysis of the production process of the forked forging used in the excavator drive system in order to improve the currently implemented technology by the use of numerical modeling

Hawryluk Marek, Rychlik Marcin, Ziemba Jacek, Jasiak Katarzyna, Lewandowski Filip, Dudkiewicz Łukasz

Materials Science Poland

|

2021

|

Vol. 39, No. 2

227--239

EN

The study concerns a comprehensive analysis of a multistage hot-die forging on hammers, in order to produce a yoke-type forging, used as a component of excavator power transmission systems. The investigations were conducted with the aim to analyze and identify the sensitive areas in the process and then improve the currently implemented forging technology by using finite element (FE) simulation. QuantorForm (the developer of the QForm program) has developed a thermomechanical numerical model for the production of forked forging. The software Computer-Aided Three-Dimensional Interactive Application (CATIA) was used to develop and build Computer-Aided Design (CAD) models of forging tools. As a result of the numerical simulations, the plastic deformations and temperature distributions for the forgings and tools were obtained, and the force courses during the forging process were analyzed. The obtained results enabled a thorough analysis of the forging process, including identification of potential forging defects (laps) as well as those tool areas that are the most loaded and exposed to damage. On this basis, changes were implemented in the production process, which allowed for the improvement of the currently implemented technology and obtaining the corrected forgings.

4

Wykorzystanie wyników symulacji numerycznych do analizy przemysłowego procesu kucia haka holowniczego

Hawryluk Marek, Rychlik Marcin

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 5-6

56--61

PL

Artykuł prezentuje wyniki modelowania numerycznego wieloetapowego procesu kucia haka holowniczego prowadzonego w matrycach otwartych na gorąco na linii kuźniczej wykorzystującej młoty parowo-powietrzne. Celem prowadzonych badań jest analiza przemysłowego procesu wytwarzania pozwalająca przede wszystkim na określenie parametrów/ wielkości, które trudno wyznaczyć bezpośrednio w procesie lub w sposób doświadczalny, a dla których wyznaczone i następnie wprowadzone w modelowaniu ich zmiany mogą wpłynąć na poprawę aktualnie realizowanej technologii.

5

Modelowanie numeryczne procesu kucia matrycowego na gorąco odkuwki adaptera

Hawryluk Marek, Polak Sławomir, Zwierzchowski Maciej, Gronostajski Zbigniew, Rychlik Marcin, Ziemba Jacek

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 1

14--20

PL

Artykuł dotyczy modelowania numerycznego procesu kucia elementu typu adapter – odkuwki wydłużonej z występem na końcu realizowanego na prasie korbowej w matrycach otwartych na gorąco. Termomechaniczny model kucia uwzględniający zmianę wielkości ziarna oraz rekrystalizację materiału odkuwki opracowano przy użyciu oprogramowania Qform 7. W wyniku przeprowadzonego modelowania uzyskano, m.in.: rozkłady temperatur dla odkuwki i narzędzi oraz odkształceń plastycznych (uwzględniających zjawiska aktywowane cieplnie), zmiany wielkości ziarna oraz przebiegów sił kucia. Otrzymane wyniki pozwalają na pełną analizę procesu kucia, w tym: wpływu czasu i temperatury odkształcania na wielkość ziarna w materiale odkuwki.

EN

The article concerns the numerical modeling of the process of forging an adapter-type element forgings elongated protrusion at the end of the crank carried on the press dies in hot open. Thermomechanical forging model including grain size change and recrystallization of forging material was developed using Qform 7 software. As a result of the modeling, among others: temperature distributions for forging and tools as well as plastic deformations (taking into account thermally activated phenomena), grain size changes and waveforms forging forces have been determined. The obtained results allow for a full analysis of the forging process, including: the influence of time and temperature of deformation on the grain size in the forging material.

6

Analysis of the impact of forging and trimming tools wear on the dimension-shape precision of forgings obtained in the process of manufacturing components for the automotive industry

Hawryluk Marek, Kondracki Piotr, Krawczyk Jakub, Rychlik Marcin, Ziemba Jacek

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 3

476--484

EN

The study presents the results of an analysis of the manufacturing process of a yoke-type forging for automotive industry with the use of numerical modelling and 3D scanning techniques, taking into account the gradual wear of both forging tools and trimming to determine the mutual impact of their operation on the dimensional accuracy of the forgings. The performed analysis included the 4 variants which are that have the most common place in the industrial process that is, for a combination of new and partly worn out die inserts (used during hot forging) and new and partly used cutting tools used for cold trimming. The first stage involved modelling of a hot die forging process. Next, the obtained results were implemented into second modelling stage, which involved a simulation of a cold trimming process of a flash, with the use of the normalized Cockcroft-Latham fracture criterion, with the consideration of eliminating the removed elements, for which the cracking value has been exceeded. The obtained results was verified by means of a case study under industrial conditions for the least favourable operating conditions of both types of tools and their impact on the dimension-shape precision of the forgings. These results allowed for a more complete analysis of the trimming process for a variety of operating conditions and the confirmation of the correctness of carried out numerical modelling, and thus the possibility of its use in combination with scanning technique to computer-aided manufacturing processes. The proposed solution allows the selection of optimum conditions for implementation of the processes of forging and trimming because of their use to provide the required net shape forgings.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy procesu wytwarzania odkuwki typu rozwidlonego dla przemysłu motoryzacyjnego z wykorzystaniem modelowania numerycznego oraz technik skanowania 3D przy uwzględnieniu sukcesywnego zużywania się zarówno narzędzi do kucia, jak i do okrawania w celu określenia wzajemnego wpływu ich eksploatacji na dokładność wymiarową odkuwek. Przeprowadzona analiza obejmowała 4 warianty najczęściej występujące w procesie przemysłowym, czyli dla kombinacji nowych i częściowo wyeksploatowanych wkładek matrycowych (stosowanych podczas kucia na gorąco) oraz nowych i częściowo zużytych narzędzi okrojczych wykorzystywanych do okrawania na zimno. W pierwszym etapie zamodelowano proces kucia matrycowego na gorąco. Następnie uzyskane wyniki zaimplementowano do drugiego etapu modelowania, w którym zasymulowano proces okrawania na zimno wypływki przy zastosowaniu znormalizowanego kryterium pękania Cockcrofta-Lathama z uwzględnieniem eliminacji elementów, dla których została przekroczona wartość pękania. Uzyskane wyniki zostały zweryfikowane za pomocą studium przypadku w warunkach przemysłowych dla najmniej korzystnych warunków eksploatacji obu rodzajów narzędzi oraz ich wpływu na dokładność wymiarowo-kształtową odkuwki. Uzyskane wyniki pozwoliły na pełniejszą analizę procesu okrawania dla różnych warunków eksploatacyjnych oraz potwierdzenie poprawności przeprowadzonego modelowania numerycznego, a tym samym możliwości jego wykorzystania do komputerowego wspomagania procesów wytwarzania. Zaproponowane rozwiązanie pozwala na wybór optymalnych warunków realizacji procesów kucia i okrawania ze względu na ich eksploatację w celu zapewnienia wymaganej dokładności wymiarowo-kształtowej odkuwek.