Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie numeryczne procesu wyciskania izotermicznego.

Kazanowski P., Libura W., Misiołek W., Senderski J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2003

|

R. 48, nr 4

176-179

PL

Przeprowadzono symulacje numeryczne procesu wyciskania izotermicznego stopów aluminium z wariantem strefowego nagrzewania wlewka. W obliczeniach wykorzystano program DEFORM™3D, oparty na metodzie elementów skończonych. Wyniki obliczeń potwierdzają znane z doświadczenia zmiany temperaturowe podczas wyciskania na gorąco stopów aluminium. W obliczeniach uwzględniono również krótki okres transportu nagrzanego wlewka do pojemnika prasy. Zastosowana metoda umożliwia wyznaczenie rozkładu temperatury we wlewku, który spełnia warunek stałości temperatury wyrobu w trakcie trwania procesu wyciskania. Prowadzone są obliczenia innych wariantów procesu wyciskania, uwzględniające także zróżnicowanie wymiarów wlewka. Dla zweryfikowania obliczeń teoretycznych konieczne będzie przeprowadzenie testów przemysłowych.

EN

Numerical simulations of the process of isothermal extrusion of aluminium alloys with an option of zone heating of an ingot have been performed. The finite elements method based DEFORM Ž3D program was used in the calculations. The results obtained confirmed temperature changes observed during experiments with hot extrusion of aluminium alloys. In the calculations, short period of transporting hot ingot to the press container was also taken into account. The applied method enables determination of temperature distribution inside an ingot, which meets the condition of constant temperature of the material during extrusion process. Calculations were also made for other options of the extrusion process, and for different ingot dimensions. Industrial scale tests will have to be performed in order to verify theoretical calculations.

2

Wspomagana numerycznie optymalizacja procesu wyciskania rur i prętów bimetalowych

Kazanowski P., Misiołek W. Z., Epler M. E., Sikka V. K.

Informatyka w Technologii Materiałów

|

2003

|

T. 3, Nr 3-4

138-151

PL

Osiągnięty został cel badań, jakim było przeanalizowanie wpływu wyjściowej geometrii wlewka na stabilność przekroju poprzecznego bimetalowego pręta pełnego oraz bimetalowej rury wyciskanej na trzpieniu. Wyniki badań eksperymentalnych i symulacji komputerowej dostarczyły danych, na podstawie których można wyznaczyć optymalną długość materiału wewnętrznego bimetalowego wlewka gwarantującą minimalny odpad i tym samym maksymalny uzysk. Długość wyrobu bimetalowego o zadowalającej jakości zależy od wielu czynników. W badaniach sprawdzono jedynie wpływ początkowej grubości i długości materiału wewnętrznego i zewnętrznego wlewka zakładając stały kąt matrycy alfa = 90°. Jednakże na podstawie wyników badań dostępnych w literaturze (Bandar i inni 2000) można stwierdzić, że wpływ kąta matrycy stożkowej na stabilność przekroju poprzecznego gotowego wyrobu nie jest tak silny jak wpływ skrócenia długości materiału wewnętrznego wlewka. Próby na prasach doświadczalnych posłużyły do weryfikacji dotychczas otrzymanych wyników analizy numerycznej oraz metodą elementów skończonych. Generalnie można potwierdzić przydatność współczesnego oprogramowania do wspomagania numerycznego optymalizacji procesu wyciskania rur i prętów bimetalowych. Stabilność geometryczna wyznaczona numerycznie jest bardzo podobna do stabilności osiągniętej doświadczalnie. Jednakże stabilność wymiarowa nie jest jedynym czynnikiem wpływającym na jakość gotowego wyrobu. Jakość ta zależy w dużej mierze od spójności wyrobu będącej z kolei funkcją jednorodności mikrostruktury obszaru kontaktu. Jak zostało pokazane na przykładzie wyciskanych rur i prętów bimetalowych, rzeczywiste wyroby wykazują skomplikowaną topografię obszaru kontaktu. Zjawisko to jest na obecnym stanie wiedzy prawie niemożliwe do wyliczenia pakietami bazującymi na metodzie elementów skończonych. Aby umożliwić tego typu obliczenia niezbędna jest bardzo dobra znajomość mechanizmów stojących za zmianami strukturalnymi obserwowanymi w trakcie wyciskania prętów i rur bimetalowych. Wnikliwe badania prowadzone obecnie w Institute for Metal Forming na Lehigh University w Bethlehem, PA, USA mająmiędzy innymi na celu ustalenie powiązań między parametrami wyciskania prętów bimetalowych a własnościami gotowego wyrobu.

EN

The presented research results are an outcome of ongoing studies on optimization of the bi-material extrusion process. The initial billet geometry was optimized with a special focus on the ratio of the inner to the outer material thickness within the extrusion billet in order to control metal flow. The physical and numerical modeling techniques supported by a theoretical analysis have been implemented in the presented study. The visioplasticity technique was used for physical modeling and the numerical modeling was performed with the Finite Element Method DEFORM package. Obtained experimental results confirmed the influence of the initial bi-material billet geometry on the geometrical stability of the extrudate cross-section. A complex interface microstructures between two aluminum alloys as well as between plain carbon steel and stainless steel extruded simultaneously have been observed using light optical microscopy. The proposed material and process modifications resulted in improved yield.

3

Badanie geometrycznej stateczności przekroju poprzecznego rur bimetalowych wyciskanych na trzpieniu.

Kazanowski P., Misiołek W.Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 10-11

485-488

PL

Przedstawiono problemy związane z modelowaniem oraz optymalizacją procesu wyciskania rur bimetalowych na trzpieniu. Do modelowania opisywanego procesu użyto wizjoplastyczności jako metody modelowania fizycznego oraz pakietu bazującego na metodzie elementów skończonych. Optymalizacji poddano wyjściowy kształt wlewka ze szczególnym uwzględnieniem stosunku grubości materiału zewnętrznego do grubości materiału wewnętrznego. Uzyskane wyniki doświadczalne potwierdzają wpływ wyjściowej geometrii wlewka na stateczność przekroju poprzecznego wyciskanych rur bimetalowych. Dodatkowym atutem wynikającym z zaproponowanej modyfikacji procesu jest znaczne zmniejszenie odpadu i związane z tym zwiększenie długości wyrobu o stałym stosunku grubości ścianki rury zewnętrznej do grubości ścianki wewnętrznej. Porównanie wyników modelowania numerycznego z wynikami doświadczeń laboratoryjnych wykazało dużą zgodność i zachęca do weryfikacji zaproponowanych rozwiązań w warunkach przemysłowych.

EN

The challenges related to modeling and optimization of the bimetallic tubes extrusion with a mandrel are presented. The visioplasticity technique was used for physical modeling and the numerical modeling was performed with the Finite Element Method DEFORM(tm) package. Initial billet geometry was optimized with the special focus on the ratio of the inner material thickness to the outer material thickness. The obtained experimental results confirmed the influence of the initial billet geometry on the stability of the extrudate's cross-section. Additional advantage of the proposed process modification is the scrap quantity reduction leading to the increase of tube length at the constant ratio of the outer-to-inner wall thickness. The experimental results are in very good agreement with the results of numerical simulation.

4

Mechaniki płynięcia metalu podczas wyciskania przez matryce wypukłe.

Kazanowski P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 12

644-645

5

Modelowanie wyciskania rur na trzpieniu

Kazanowski P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2000

|

R. 45, nr 10-11

532-536

PL

Przedstawiono możliwości modelowania procesu wyciskania rur przy użyciu przebijaka. Do modelowania opisywanego procesu wyciskania rur użyto wizjoplastyczności jako metody modelowania fizycznego oraz pakietu bazującego na metodzie elementów skończonych. Zaproponowano modyfikację procesu wyciskania przez zastąpienie matrycy płaskiej matrycą wypukłą obniżającą siłę wyciskania i zmieniającą płynięcie metalu w strefie odkształcenia. Uzyskano wyniki doświadczalne potwierdzające odmienny charakter płynięcia metalu przez matryce wypukłe oraz przeprowadzono modelowanie numeryczne tak prowadzonego procesu. Porównanie wyników modelowania numerycznego wykazało dużą zgodność z wynikami doświadczeń laboratoryjnych.

EN

The modelling ability of pipes-extrusion, with use of piercing mandrel, is presented. Therefore the visualplasticity, as a method for physical simulation, and a packet basing on the method of finished elements were used. A modification of the extrusion process, by substitution of the flat die with a convex one, which lowered the extrusion power and changed the flow of metal in the deformation-zone, was proposed. The different character of metal-flow through the convex dies was experimentally confirmed; that process was modelled numerically. The results of numerical modelling showed good compatibility with the results of laboratory experiments.

6

Modelowanie pola odkształceń i naprężeń podczas wyciskania przez matryce o różnej geometrii

Kazanowski P., Libura W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2000

|

R. 45, nr 4

262-266

PL

Przedstawiono wyniki modelowania numerycznego procesu wyciskania współbieżnego przez matryce o różnej geometrii ze szczególnym uwzględnieniem matryc wypukłych. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych na rzeczywistym materiale dotyczące sposobu płynięcia metalu w okolicy otworu matrycy zostały z dużą dokładnością potwierdzone na drodze modelowania numerycznego. Stwierdzono, że użycie matryc wypukłych podczas wyciskania zmienia rozkład naprężeń i odkształceń w strefie odkształcenia głównego na bardziej jednorodny niż w przypadku użycia matryc tradycyjnych. Można wyznaczyć optymalny kąt rozwarcia matrycy wypukłej gwarantujący dobre warunki płynięcia metalu.

EN

Numerical modelling of direct aluminium extrusion through the dies of different geometry with particular focus on the convex dies is presented. Results of calculation are in good accuracy with experiment. It was found that in case of convex dies the more uniform stress and strain distribution in the deformation zone is observed. The optimal die angle can be established leading to the best flow conditions.