Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of the GTN Model to Numerical Simulation of Distaloy AB Sinters Behaviour Under Complex Loading Conditions

Madej L., Perzyński K., Składzień M., Tkocz M., Rosiak M., Grosman F.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 4

1937--1942

EN

The behaviour of porous sinters, during compression and compression with reverse cyclic torsion tests is investigated in the article based on the combination of experimental and numerical techniques. The sinters manufactured from the Distaloy AB powder are examined. First, series of simple uniaxial compression tests were performed on samples with three different porosity volume fractions: 15, 20 and 25%. Obtained data were then used during identification procedure of the Gurson-Tvergaard-Needleman finite element based model, which can capture influence of porosity evolution on plasticity. Finally, the identified Gurson-Tvergaard- Needleman model was validated under complex compression with reverse cyclic torsion conditions and proved its good predictive capabilities. Details on both experimental and numerical investigations are presented within the paper.

2

Analiza parametrów siłowo-energetycznych procesu plastycznego kształtowania segmentowego

Grosman F.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 4

281--300

PL

W artykule opisano przebieg procesu segmentowego kształtowania plastycznego, który można zaliczyć do grupy procesów przyrostowego kształtowania plastycznego metali. Proces ten jest szczególnie korzystny dla wytwarzania elementów integralnych dla lotnictwa. Dla procesu kształtowania modelowego elementu integralnego przeprowadzono analizę parametrów siłowo-energetycznych dla dwóch sposobów jego realizacji: - dla zadanej wielkości wgłębienia w pojedynczym przejściu rolek dociskowych (położenie płyty oporowej jest każdorazowo przemieszczane o wielkość zadanego wgłębienia), - dla wymuszonej naciskiem prasy stałej prędkości przemieszczania płyty oporowej (w tym wariancie odkształcania płyta oporowa jest przemieszczana suwakiem prasy). Omówiono przeprowadzone pomiary siły i przemieszczeń występujących w procesie wykonywania modelowej odkuwki. Dokonano analizy rozkładu sił przenoszonych przez rolki dociskowe na segmenty narzędzi kształtujących. Określono wzajemne relacje pomiędzy ruchem rolek dociskowych a przemieszczeniem segmentów wgłębiających się w kształtowany materiał. Przeprowadzono obliczenia dla wyznaczonych doświadczalnie wielkości średnich nacisków jednostkowych uzyskanych w próbach wciskania pojedynczych segmentów w odkształcany materiał (stop Al). Wyznaczono rozkłady sił w elementach przenoszących siłę nacisku narzędzi na odkształcany materiał oraz obliczono pracę wykonaną przez siły składowe i pracę całkowitą. Dokonano porównania sił obliczonych dla obydwóch wariantów kształtowania i porównano te wartości z wielkościami sił wyznaczonymi eksperymentalnie w procesie kształtowania na prasie hydraulicznej wyposażonej w przyrząd do kształtowania segmentowego. Uzyskane rezultaty przedstawiono w formie graficznej i analitycznej.

EN

This article describes the progression of the segment forming process, which can be considered part of the group of incremental metal forming processes. This process is particularly advantageous for manufacturing integral elements for the aviation industry. Analysis of the force and energy parameters of the process of forming a model integral element was conducted for two methods of its performance: - for the set indent size in a single pass of pressure rolls (position of the resistance plate is moved by the set indent size in every instance), - for constant resistance plate movement speed forced by the pressure exerted by the press (in this deformation variant, the resistance plate is moved by the press slide). Measurements of forces and displacements occurring in the manufacturing process of the model forging are discussed. The distribution of forces carried by press rolls onto segments of forming tools was analyzed. Mutual relationships between the movement of press rolls and the displacement of segments indenting the formed material were determined. Calculations were carried out for experimentally determined values of mean unit pressing forces obtained in tests involving pressing individual segments into the deformed material (Al alloy). Force distributions in elements carrying the tools’ pressing force onto the deformed material were determined, and the work performed by component forces and total work were calculated. A comparison of forces calculated for both forming variants was conducted, and these values were compared to the force values determined experimentally in the forming process performed on a hydraulic press equipped with a segment forming attachment. Obtained results are presented in graphical and analytical form.

3

Weryfikacja modelu numerycznego nowatorskiego procesu kształtowania przyrostowego elementów dedykowanych dla przemysłu lotniczego

Szyndler J., Madej Ł., Grosman F., Tkocz M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 8

344--347

PL

W pracy przedstawiono model numeryczny nowatorskiego procesu kształtowania przyrostowego dedykowanego wytwarzaniu elementów integralnych dla przemysłu lotniczego. Zaprezentowano koncepcję tej technologii, stanowisko badawcze oraz wyniki zrealizowanych eksperymentów. Omówiono opracowany model numeryczny, który poddano weryfikacji w warunkach eksperymentalnych. Przy użyciu opracowanego programu numerycznej symulacji procesu kształtowania przyrostowego, uzyskano możliwość analizy wpływu parametrów procesu na płynięcie materiału, rozkładu odkształceń i parametrów siłowo-energetycznych. Przykładowe wyniki badań eksperymentalnych i symulacji numerycznych przedstawiono w formie rozkładów odkształceń, kształtu próbki oraz nacisków prasy.

EN

Numerical model of novel incremental forming process dedicated for obtaining integral elements for the aerospace industry is presented in the paper. The concept of proposed technology and developed prototype of research stand as well as obtained experimental results are described. Then, description of the numerical model development procedure, including validations stage, is presented. Examples of obtained results highlight the model possibility as a tool to extend the range of realized experimental investigations.

4

Innowacyjne procesy narastającego kształtowania plastycznego metali

Grosman F., Tkocz M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 267

135--142

PL

Opisano procesy narastającego kształtowania plastycznego znajdujące się obecnie na etapie badań wstępnych. Scharakteryzowane zostały najistotniejsze cechy tych procesów oraz możliwe do osiągnięcia efekty w zakresie parametrów siłowo-energetycznych, wielkości odkształceń skumulowanych i efektów strukturalnych. W podsumowaniu zestawiono najistotniejsze korzyści jakie można uzyskać przez zastosowanie procesów narastającego kształtowania plastycznego.

EN

A definition of incremental metal forming processes has been presented in the paper as well as some methods of this kind currently being under preliminary investigation. The fundamental features of these processes and possible effects have been described. The most important advantages of the innovative, incremental bulk metal forming methods have been listed in the summary.

5

Rozwój procesów narastającego kształtowania plastycznego metali

Grosman F.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 1

47--72

PL

Poszukiwanie nowych możliwości oddziaływania na właściwości użytkowe wyrobów wytwarzanych w procesach obróbki plastycznej metali skupia się aktualnie na znajdywaniu rezerw jakie tkwią w procesach już znanych oraz znajdywaniu nowych, innowacyjnych procesów narastającego kształtowania plastycznego. Przeprowadzono klasyfikację procesów obróbki plastycznej i na tym tle podana została definicja procesów charakteryzujących się narastającym odkształceniem plastycznym. Opisane zostały procesy narastającego kształtowania plastycznego znajdujące się obecnie na etapie badań wstępnych. Scharakteryzowane zostały możliwe do osiągnięcia efekty i najistotniejsze cechy dla następujących procesów: wyciskania współbieżnego i promieniowego KOBO, cyklicznego wyciskania spęczającego, wyciskania przez kanał kątowy, kucia wspomagane działaniem dodatkowych, cyklicznych naprężeń ścinających (stycznych), walcowania z wymuszoną drogą odkształcenia, kształtowania segmentowego. W procesach tych ze względu na rewersyjny i cykliczny charakter sił kształtowania, przebieg odkształceń lokalnych jest niemonotoniczny. Dla procesów o niemonotonicznym i nieproporcjonalnym przebiegu odkształcenia konieczne jest uwzględnienie, w opisie funkcji naprężenia uplastyczniającego i odkształcenia granicznego, parametrów opisujących historię przebiegu odkształcenia plastycznego. Wykonano badania, w których próbki poddawane były prostym próbom rozciągania, ściskania i skręcania, rewersyjnego rozciągania ze ściskaniem, rewersyjnego skręcania oraz złożonym obciążeniom: rozciągania połączonego z rewersyjnym skręcaniem, ściskania połączonego z rewersyjnym skręcaniem. Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono graficznie i analitycznie funkcje opisujące wpływ historii obciążania na naprężenie uplastyczniające i odkształcenie graniczne. W podsumowaniu zestawiono najistotniejsze korzyści jakie można uzyskać w innowacyjnych, objętościowych procesach narastającego odkształcenia plastycznego.

EN

At the moment, seeking new possibilities of influencing utilization properties of products manufactured by the processes of metal forming is focused on reserves which can be found in the known processes and on finding new, innovative processes of incremental plastic forming. A classification of plastic forming processes has been performed and, on that background, definition of the processes characterized by incremental plastic strain has been stated. The processes of incremental plastic forming, currently at the stage of initial investigation, have been described. Achievable effects and the most important features have been described for the following processes: forward and radial extrusion by the KOBO method, cyclic extrusion upsetting, extrusion through an angular channel, forging boosted by additional shear stresses (tangential ones), rolling with forced deformation path, segmental forming. Due to the reversion and cyclic character of the forming forces, the progress of local deformations is not monotonic. For the processes not monotonic and unproportional progress of deformation, it is necessary to consider the parameters describing the history of plastic strain in the description of the functions of the yield stress and deformation limit. Examinations have been performed in which samples have been subjected to simple tensile tests , compression tests and reversion tensile and compression tests, tests of reversion twisting, as well as to complex loads: stretching combined with reversion twisting, compression combined with reversion twisting. Basing on the obtained results, the functions describing the influence of loading history on the yield stress and deformation limit, have been graphically and analytically determined. In the conclusion, the most important advantages which can be obtained in innovative volumetric processes of incremental plastic deformation.

6

Computer Aided Development of the Innovative Incremental Forming Process

Szyndler J., Madej Ł., Grosman F.

Journal of Machine Engineering

|

2014

|

Vol. 14, No. 1

84--93

EN

Computer aided design of innovative incremental forming process dedicated to manufacturing integral elements for aerospace industry is the main aim of the present work. Description of the proposed incremental forging idea as well as details of the developed numerical models are presented within the paper. First, a simple model of a single anvil indentation was created to evaluate material behaviour under different pressing depths. Then a complete numerical model of developed incremental forming press was proposed. Finally, obtained results in the form of strain distribution and recorded forging loads are presented and compared with results from conventional forming model.

7

Przeróbka plastyczna w złożonych stanach obciążenia generujących oscylacyjnie zmienne naprężenia styczne

Tkocz M., Grosman F., Hadasik E.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

604--607

PL

W artykule przedstawiono trzy innowacyjne sposoby przeróbki plastycznej metali: ściskanie z oscylacyjnym skręcaniem, ściskanie z poprzecznym ruchem stempla oraz walcowanie z poprzecznym ruchem walców. W procesach tych w sposób zamierzony wprowadza się dodatkowy ruch narzędzi wywołujący w kształtowanym materiale wspomagające naprężenia styczne. Opracowano i wykonano przyrządy pozwalające na realizację określonych sposobów kształtowania plastycznego. Z uzyskanych dotychczas wyników badań można wnioskować, że kształtowanie wspomagane dodatkowymi naprężeniami stycznymi stwarza możliwości wytwarzania wyrobów o właściwościach użytkowych nieosiągalnych w konwencjonalnych procesach przeróbki plastycznej.

EN

Three innovative metal forming techniques: compression with oscillatory torsion, compression with transverse punch motion and rolling with transverse rolls motion are presented in the paper. Additional, oscillatory motion of forming dies is intentionally introduced in these processes in order to induce supporting shear stresses in a workpiece. Devices for conducting the mentioned forming processes have been developed and constructed. It can be drawn from the research results obtained so far that forming aided by additional shear stresses enables manufacturing products with functional properties unattainable in conventional metal forming processes.

8

Analiza numeryczna płynięcia materiału w obszarze pojedynczych kowadełek w procesie kucia segmentowego

Szyndler J., Madej Ł., Grosman F.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 1

15--20

PL

Ogólnym celem pracy jest opracowanie wielkoskalowego modelu numerycznego innowacyjnego procesu kształtowania segmentowego, który zostanie wykorzystany do określenia parametrów technologicznych zapewniających wymaganą jakość produktu gotowego. Docelowo prace będą realizowane w skali makroskopowej oraz w skali mikrostruktury. W ramach niniejszej pracy przedstawiono natomiast opis koncepcji kształtowania segmentowego oraz wstępne wyniki analizy płynięcia materiału w obszarze pojedynczych kowadełek w skali makro. Wyniki przedstawiono w postaci rozkładu intensywności odkształceń oraz kształtu powierzchni górnej deformowanej próbki materiału, co umożliwiło wyciągnięcie wniosków na temat podstawowych parametrów technologicznych wykorzystywanych do sterowania pojedynczymi kowadełkami.

EN

The overall aim of the present work is a development of a multi scale numerical model for modeling innovative incremental bulk forming process. That way model will have the capability to simulate macro and micro scale behavior during deformation. The model will be used to analyze an influence of different technological parameters on a quality of obtained product. Description of the incremental forming concept is presented in the paper at this stage of the work. Particular attention is put on numerical investigation of material flow around subsequent anvils during deformation. Examples of obtained results in form of stain distribution and material shape are presented and discussed.

9

Wpływ tarcia na lokalizację pękania w próbach tłoczności Nakazimy

Lumelskyy D., Marczewska I., Rojek J., Pęcherski R., Grosman F., Tkocz M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2013

|

z. 253

57--62

PL

W artykule przedstawiono analizę numeryczną wpływu tarcia na rozkład odkształceń uzyskanych w próbach tłoczności przeprowadzonych metodą Nakazimy. Symulacje numeryczne zostały przeprowadzone w autorskim programie opartym na metodzie elementów skończonych z jawnym całkowaniem ruchu względem czasu. Wyniki numeryczne porównano z danymi eksperymentalnymi. Główną uwagę zwrócono na lokalizację miejsca pęknięcia. Badania potwierdziły, że miejsce pęknięcia w pobliżu środka próbki, zgodnie z wymaganiami norm, można uzyskać przy małych wartościach współczynnika tarcia. Symulacja numeryczna, w połączeniu z analizą odwrotną, została wykorzystana do oszacowania rzeczywistej wartości współczynnika tarcia w przeprowadzonych próbach tłoczności metodą Nakazimy.

EN

This paper presents the numerical analisis of friction impact on the distribution of deformations obtained in Nakazima formability tests. Numerical simulations have been performed using the authors' own explicit dynamic finite element program. Numerical results have been compared with experimental data. The studies confirmed that the fracture location near the center of the specimen as required by the standards can be obtained for low values of the friction coefficient. Numerical simulation combined with the inverse analisis has been used to estimate a real value of the friction coefficient in the Nakazima formability tests.

10

Parametry siłowo-energetyczne procesu kształtowania segmentowego

Tkocz M., Grosman F.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2013

|

z. 253

77--82

PL

W artykule scharakteryzowano proces segmentowego, objętościowego kształtowania plastycznego, który może znaleźć praktyczne zastosowanie w produkcji elementów integralnych dla przemysłu lotniczego. Przedstawiono schemat nowego, oryginalnego przyrządu pozwalającego na realizację kształtowania segmentowego na zwykłej prasie hydraulicznej. Opracowano model numeryczny, który wykorzystano do przeprowadzenia szeregu symulacji MES w celu przeanalizowania przebiegu zmian sił oraz wyznaczenia energii kształtowania modelowej odkuwki w procesie kucia segmentowego. Wykazano, że proponowany proces pozwala na wykonywanie wyrobów o dużej powierzchni i małej grubości na prasach o znacznie mniejszych naciskach niż w przypadku kucia konwencjonalnego.

EN

A bulk, incremental metal forming process has been described in the paper, having a practical application potential for manufacturing aircraft integral panels. Schematic illustration of the new, unique forming device has been presented as well. It enables conducting incremental forming on a standard hydraulic press. The numerical model has been developed and used to perform FEM simulations and to analyse press load and forming energy during incremental forming of the selected detail. It was proved that the presented forming method requires a significantly lower press load in comparison with force necessary for conventional forging of the same detail of large area and small thickness.

11

Analiza płynięcia materiału w procesie kucia segmentowego

Tkocz M., Grosman F.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 9

649--652

PL

Kucie segmentowe polega na wykonywaniu w kształtowanym materiale wgłębień o dużej powierzchni i głębokości poprzez sumowanie małych wgłębień segmentów stempla o małej powierzchni nacisku. Metoda ta pozwala na wytwarzanie elementów konstrukcyjnych z użebrowaniem, charakteryzujących się dużą powierzchnią w stosunku do grubości, przy użyciu pras o stosunkowo niewielkich naciskach. W artykule przedstawiono porównanie wyników symulacji numerycznych kucia segmentowego i kucia konwencjonalnego wybranej odkuwki modelowej. Wykazano, że płynięcie materiału i rozkład odkształcenia zastępczego w analizowanych procesach mają zupełnie odmienny charakter.

EN

Incremental forging consists in making indentations of large area and depth in a formed material by addition of small indentations of punch segments with small working surface. The method allows for manufacturing ribbed structural parts having large area/thickness ratio using presses with relatively low press load. Comparison of numerical simulation results of incremental forging and conventional forging is presented in the paper. It is shown that material flow and effective strain distribution in a workpiece forged in the analysed processes differ significantly.

12

Effect of friction on failure localization in sheet metal formability tests

Lumelskyy D., Rojek J., Marczewska I., Pecherski R., Tkocz M., Grosman F.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 1

43--48

EN

This paper presents numerical investigations of the influence of friction on sheet deformation in Nakazima type formability tests. Numerical simulations have been performed using the authors’ own explicit dynamic finite element program. Numerical results have been compared with experimental data. Location of fracture was of major interest in this work. The studies confirmed that the fracture location near the center of the specimen as required by the standards can be obtained for low values of the friction coefficient. Numerical simulation combined with the inverse analysis has been used to estimate a real value of the friction coefficient in the Nakazima formability test.

PL

Artykuł przedstawia analizę numeryczną wpływu tarcia na rozkład odkształceń w próbie tłoczności metodą Nakazimy. Symulacje numeryczne zostały przeprowadzone w autorskim programie metody elementów skończonych z jawnym całkowaniem ruchu względem czasu. Wyniki numeryczne porównano z danymi eksperymentalnymi. Główną uwagę zwrócono na położenie miejsca pęknięcia. Badania potwierdziły, że miejsce pęknięcia w pobliżu środka próbki zgodnie z wymaganiami norm można uzyskać przy niskich wartościach współczynnika tarcia. Symulacja numeryczna w połączeniu z analizą odwrotną została wykorzystana do oszacowania rzeczywistej wartości współczynnika tarcia w przeprowadzonych próbach tłoczności metodą Nakazimy.

13

Forming limit curves for complex strain paths

Rojek J., Lumelskyy D., Pęcherski R., Grosman F., Tkocz M., Chorzępa W

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

587--593

EN

This paper presents results of experimental studies of forming limit curves (FLC) for sheet forming under complex strain paths. The Nakazima-type formability tests have been performed for the as-received steel blank and for the blank pre-strained by13%. Prestraining leads to abrupt change of strain path in the blank deformation influencing the forming limit curve. The experimental FLC of the pre-strained blank has been compared with the FLC constructed by transformation of the as-received FLC. Quite a good agreement has been found out. The concept of strain-path independent FLCs in polar coordinates has been verified. Two types of the polar diagrams have been considered, the first one with the strain-path angle and effective plastic strain as the polar coordinates, and the second one originally proposed in this work in which the thickness strain has been used instead of the effective plastic strain as one of the polar coordinates. The second transformation based on our own concept has given a better agreement between the transformed FLCs, which allows us to propose this type of polar diagrams as a new strain-path in dependent criterion to predict sheet failure in forming processes.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono doświadczalne badanie granicznych krzywych tłoczności (GKT) w kształtowaniu blach przy zmiennych ścieżkach odkształcenia. Program badań doświadczalnych przedstawionych w pracy obejmował próby tłoczności metodą Nakazimy dla wstępnie wyprężonej blachy rozciągniętej jednoosiowo o 13% oraz takiej samej blachy w stanie niewyprężonym. W wyniku wstępnego wyprężenia w testach otrzymywano silnie nieliniową ścieżkę odkształcenia mającą duży wpływ na GKT. GKT dla blachy wyprężonej porównano z GKT otrzymaną poprzez odpowiednią transformację GKT dla blachy niewyprężonej. Zauważono dość dobrą zgodność między porównywanymi krzywymi. W pracy przedstawiono i zweryfikowano nową koncepcję odkształceniowych GKT niezależnych od ścieżki odkształcenia. Rozpatrywano dwa rodzaje biegunowych wykresów GKT, w pierwszym przypadku jedna ze współrzędnych biegunowych było efektywne odkształcenie plastyczne, natomiast w drugim przypadku wykorzystano odkształcenie po grubości blachy zamiast efektywnego odkształcenia plastycznego. W drugim przypadku, stanowiacym oryginalna koncepcje zaproponowana w tej pracy, przetransformowane krzywe GKT dla różnych ścieżek odkształcenia wykazuja lepsza zgodność, co pozwoliło nam zaproponować ten rodzaj wykresu biegunowego jako nowe niezależne od ścieżki odkształcenia kryterium tłoczności blach.

14

Influence of rolling process with induced strain path on aluminum structure and mechanical properties

Cyganek Z., Rodak K., Grosman F.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2013

|

Vol. 13, no. 1

7--13

EN

Rolling with induced strain path is one of the metal forming methods belonging to the severe plastic deformation (SPD) processes. These processes allow, through the use of specific deformation scheme, to obtain severe plastic strain in a single operation. Deformation aided by shear stresses also gives the opportunity to form materials which were intractable for plastic deformation in the conventional process conditions. Therefore, there are new opportunities to produce materials with improved properties and performance, e.g. for automotive industry. Results of preliminary studies on the properties and structure of the material after the rolling process with induced strain path are presented in this paper. Analysis of micro- and sub-structure as well as microhardness tests of rolled strips from commercial aluminum was conducted during research. Obtained results allowed a positive assessment of this forming method applicability for the manufacturing of products characterized by ultrafine and uniform structure.

15

Symulacja zamykania i spajania nieciągłości wsadu w procesach walcowania blach i prętów

Grosman F., Hadasik E., Tkocz M., Cyganek Z.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 1

71-75

PL

W artykule przedstawiono model numeryczny oraz wybrane wyniki przeprowadzonych symulacji wstępnej fazy walcowania prętów oraz blach. Zastosowano modele geometryczne wlewków ciągłych, w których wprowadzono modelowe nieciągłości materiałowe. Model i parametry symulacji odpowiadały warunkom walcowania na uruchomionej w Instytucie Metalurgii Żelaza linii LPS. Przeanalizowano rozkład stanu naprężenia w kotlinie walcowniczej, jak również zmiany kształtu modelowych nieciągłości materiałowych. Na podstawie analizy uzyskanych wyników symulacji sformułowano zalecenia dotyczące doboru warunków początkowej fazy walcowania na gorąco blach i prętów, korzystnych ze względu na zamykanie i spajanie wewnętrznych nieciągłości materiałowych we wlewkach z ciągłego odlewania.

EN

A numerical model and selected simulation results of the roughing phase of sheet and bar rolling are presented in the paper. Simulations have been performed for geometric models of continuous ingots with introduced internal material voids. The model and rolling simulation parameters have corresponded to rolling conditions in the LPS rolling line at the Institute for Ferrous Metallurgy. Stress distribution in a roll gap and changes in the voids shape were analysed. Based on the results of simulation, some recommendations have been formulated on selection of process parameters for the roughing phase of sheet and bar rolling, resulting in effective closing and welding of material voids in continuous ingots.

16

Model numeryczny procesu walcowania blach i prętów dla warunków linii LPS i warunków przemysłowych

Grosman F., Hadasik E., Cyganek Z., Tkocz M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 1

24-29

PL

Tematyka modelowania komputerowego procesu walcowania blach i prętów jest w chwili obecnej szeroko poruszana w literaturze polskiej i światowej. Jest to związane z ciągłym rozwojem metod numerycznych oraz ich znaczenia w przygotowaniu produkcji wyrobów walcowanych. Prowadzenie symulacji numerycznych na etapie projektowania procesu walcowania pozwala określić m.in. efekty, jakie zostaną uzyskane w materiale po procesie odkształcania, a co za tym idzie, właściwości wyrobu. W zastosowaniach przemysłowych pozwala to na obniżenie kosztów planowania produkcji i szybkie dopasowanie profilu produkcji do potrzeb zmieniającego się rynku. W Instytucie Metalurgii Żelaza w Gliwicach powstała linia walcownicza LPS, która umożliwia m.in. eksperymentalne sprawdzenie poprawności zaprojektowanego procesu walcowania blach i prętów z nowych gatunków materiałów. Aby prawidłowo przewidywać zachowanie się materiału w trakcie walcowania, uzyskane efekty strukturalne oraz parametry siłowe procesu walcowania, badania fizyczne, prowadzone na linii LPS, będą wspomagane obliczeniami numerycznymi. Model numeryczny procesu walcowania blach i prętów został przygotowany w Katedrze Technologii Materiałów Politechniki Śląskiej.

EN

The numerical modeling of plate and bar rolling process is now being widely discussed in domestic and foreign literature. This is due to the continuous development of numerical methods and their importance in preparation of rolled products manufacturing. Conducting numerical simulations at the design stage of rolling process allows to specify the effects to be obtained in the material after deformation process, and hence the properties of the product. It allows to reduce the cost of production planning and quickly adjust the production profile to the needs of a changing market. In the Institute for Ferrous Metallurgy, the line for semi-industrial rolling (LPS) has been constructed. It enables the experimental verification of the designed process of rolling plates and bars of new material grades. To correctly predict the material behavior during rolling, the structural effects and force-energy parameters of the process carried out on the LPS line will be supported by numerical simulations. The numerical model of plate and bar rolling process has been prepared in the Department of Materials Technology, Silesian University of Technology, and is presented in this paper.

17

Wytwarzanie elementów integralnych w procesie kształtowania segmentowego

Grosman F., Tkocz M., Pawlicki J., Lipska B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 8

583--586

PL

Kształtowanie segmentowe jest innowacyjnym procesem objętościowej obróbki plastycznej, pozwalającym na wykonywanie elementów konstrukcyjnych charakteryzujących się dużą powierzchnią, małą grubością i stosunkowo wysokim użebrowaniem usztywniającym, czyli spełniających podstawowe wymagania stawiane lotniczym elementom integralnym. W artykule opisane zostało stanowisko badawcze, na którym wykonany został modelowy element integralny, oraz efekty uzyskane w pilotowej próbie prasowania. Określone zostały podstawowe problemy badawcze, jakie należy rozwiązać dla osiągnięcia stanu wiedzy niezbędnej do przemysłowego zastosowania tego sposobu kształtowania.

EN

Incremental forming with punch divided into a number of segments is the innovative bulk metal forming that allows for manufacturing structural parts having large area, small thickness and relatively high ribbing (meeting the principal demands of integral parts used in the aerospace industry). The paper describes the research stand and the results of the pilot incremental forming test. The principal research problems were determined that need to be solved in order to gain the knowledge necessary for industrial application of this metal forming method.

18

Parametry energetyczne procesu walcowania MEFASS w zakresie dużych odkształceń plastycznych

Cyganek Z., Grosman F.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 8

561--564

PL

W artykule przedstawiono analizę parametrów energetycznych procesu walcowania wspomaganego naprężeniami ścinającymi (tzw. walcowanie MEFASS) z uwzględnieniem wartości odkształcenia, jaką można uzyskać w trakcie tego procesu. Badania przeprowadzono dla pasm z miedzi elektrolitycznej, walcowanych w siedmiu przepustach, co pozwoliło na uzyskanie odkształcenia zastępczego równego około 50. Na podstawie zarejestrowanych parametrów procesu walcowania obliczono parametry energetyczne procesu. Uzyskane wartości porównano z procesem walcowania konwencjonalnego. Wykazano, że w procesie walcowania MEFASS można uzyskać większe wartości odkształcenia przy mniejszym względnym zużyciu energii niż w procesie walcowania konwencjonalnego.

EN

Analysis of the energy parameters of the rolling process aided by shear stress (MEFASS rolling) with respect to the strain valuethat can be achieved during this process. The study was conducted for the copper strips, which was rolled in seven passes, which allowed to obtain value of total equivalent strainequal 50. Based on the measured parameters of rolling process deformation work was calculated. Obtained values were compared with the conventional rolling process. It was shown that during the MEFASS rolling process higher values of strain can be obtained, while using less power than in conventional rolling process.

19

Numeryczna symulacja doświadczalnych prób tłoczności wstępnie wyprężonych blach ze stali DC04

Lumelskyy D., Rojek J., Pęcherski R., Grosman F., Tkocz M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 1

14--18

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznej próby tłoczności wstępnie wyprężonej blachy ze stali DC04 o grubości 1 mm. Symulacja obejmowała kolejno następujące etapy: wyprężanie blachy, odciążenie, wycięcie wykrojki z blachy wyprężonej oraz próbę wybrzuszania półkulistym stemplem. Wyniki numeryczne porównano z wynikami doświadczalnymi. Uzyskana zgodność wyników wskazuje na prawidłowe działanie modelu numerycznego oraz możliwość wykorzystania go do dalszych badań teoretycznych.

EN

The paper presents the results of a numerical simulation of the drawability test carried out for a pre-stretched 1 mm thick DC04 steel sheet. Simulation consisted of the subsequent stages as follows: uniaxial stretching of the sheet, unloading and stress relaxation, cutting a blank out of the pre-stretched sheet and bulging the blank with a hemispherical punch. Numerical modelling has been verified by comparison of the simulation results with the experimental ones. Good concordance of the results indicates correct performance of the numerical model and possibility to use it in further theoretical studies.

20

Numerical simulation of formability tests of pre-deformed steel blanks

Lumelskyy D., Rojek J., Pęcherski R., Grosman F., Tkocz M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 2

133--141

EN

This paper presents the results of numerical simulations of the formability tests carried out for a pre-stretched 1 mm thick DC04 steel sheet. Simulation consisted of the subsequent stages as follows: uniaxial stretching of the sheet, unloading and stress relaxation, cutting specimens out of the pre-stretched sheet and bulging the blank with a hemispherical punch. Numerical modeling has been verified by comparison of the simulation results with the experimental ones. Good concordance of the results indicates correct performance of the numerical model and possibility to use it in further theoretical studies.