Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the Forming Process of Energy-Absorbing Elements made from 7000 Series High-Strength Aluminum Alloy

Jaśkiewicz K., Skwarski M., Polak S., Gronostajski Z., Krawczyk J., Kaczyński P., Chorzępa W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

697--705

EN

The paper covers the research on the process of solutionizing of 7075 aluminum alloy in cold tools during the stamping of a high-strength structural element (B-pillar’s base). For technological reasons, in order to obtain high strength parameters of the 7075 alloy, it is necessary to carry out a solutionization process, which allows to obtain dispersion strengthening during ageing process. Properly performed heat treatment of the alloy increases the strength of the material to approx. 600 MPa. The combination of the process of solutionization with simultaneous shaping is aimed at improving and simplifying technological operations of aluminum alloy stamping, shortening the duration of the manufacturing process and reducing production costs. The manufactured lower part of the B-pillar will be used for the verification of the validity of the developed method. During the experiment, a series of stamping tests were carried out, in which the lubricants, pressure and position of the upper and lower blankholders were the variables. The obtained results allow to estimate the influence of the cooling conditions on the strength of the drawpieces obtained after the process of artificial ageing. In order to verify and analyse the results more quickly, a numerical simulation was carried out.

2

Analiza tłoczenia stopu aluminium 7075 w podwyższonych temperaturach

Skwarski M., Gronostajski Z., Jaśkiewicz K., Kaczyński P., Zwierzchowski M., Polak S., Krawczyk J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 9

301--306

PL

Celem artykułu jest zaprezentowanie wyników badań eksperymentalnych przeprowadzonych nad stopem aluminium serii 7075 w postaci blachy. Uzyskane wyniki i spostrzeżenie posłużą jako informacje wejściowe do procesu projektowania technologii tłoczenia na gorąco elementów konstrukcji lekkich samochodu. Stop aluminium 7075 posiada w stanie umocnionym bardzo wysoką wytrzymałość właściwą, uzyskaną po odpowiedniej obróbce cieplnej. Autorzy artykułu postawili sobie za zadanie wyznaczenie optymalnych parametrów obróbki cieplnej, które w połączeniu z obróbką plastyczną pozwolą przeprowadzić analizę procesu tłoczenia wysokowytrzymałego stopu 7075 w warunkach przemysłowych. Wyniki przeprowadzonego eksperymentu otwierają nowe możliwości w zakresie kształtowania wysokowytrzymałego stopu aluminium 7075.

EN

The aim of the article is to present the results of experimental research carried out on the aluminum alloy series 7075 in the form of sheet metal. Obtained results and observation will serve as input information for the process of designing technology for hot stamping of light car construction elements. The aluminum alloy 7075 has, in reinforced condition, very high specific strength, obtained after a suitable heat treatment. The authors of the article set themselves the task of determining the optimal parameters of heat treatment, which in combination with the plastic processing will allow to analyze the pressing process of a high-strength alloy 7075 in industrial conditions. The results of the conducted experiment open new possibilities in the field of shaping the high-strength aluminum alloy 7075.

3

Analiza zużycia narzędzi kuźniczych przy wykorzystaniu ramienia pomiarowego ze zintegrowanym skanerem laserowym

Hawryluk M., Ziemba J., Skwarski M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 3

223--238

PL

Praca dotyczy możliwości wykorzystania technik skanowania 3D do kontroli zmian geometrii warstwy wierzchniej narzędzi kuźniczych w oparciu o pomiar zmian geometrycznych odkuwek cyklicznie pobieranych z procesu. Do badań wytypowano proces kucia odkuwki pokrywy stosowanej jako uszczelniacz wału korbowego w samochodach ciężarowych. Szczegółowej analizie poddano zużywanie się narzędzia – wypełniacza, stosowanego w drugiej operacji kucia (w górnym zestawie narzędzi). Badania zostały podzielone na dwa etapy. Pierwszym etapem była analiza zużycia narzędzi na podstawie bezpośredniego skanowania ich powierzchni, a następnie opracowania krzywej zużycia – ubytku materiału w zależności od liczby odkuwek. W drugim etapie przeprowadzono skanowanie wybranej powierzchni cyklicznie pobieranych odkuwek i na tej podstawie dokonywano analizy postępującego przyrostu materiału, co jednocześnie stanowiło ubytek materiału na narzędziach. Następnie wyznaczono charakterystykę zmian geometrii odkuwek i porównano z krzywą zużycia dla narzędzi. Uzyskane analizy wykazały dużą zgodność, co wskazuje na możliwość wykorzystania pośredniej metody skanowania odwrotnego 3D (na podstawie pomiarów powierzchni odkuwek) do analizy zmian geometrii warstwy wierzchniej narzędzi kuźniczych, bez konieczności ich demontażu z agregatu kuźniczego. Zaproponowane przez autorów innowacyjne podejście do oceny aktualnego stanu narzędzia kuźniczego pozwala na podejmowanie decyzji o przedłużeniu bądź skróceniu czasu jego eksploatacji na podstawie rzeczywistego (bieżącego) zużycia, a nie na podstawie sztywno ustalonej trwałości (maksymalnej liczby wykonanych odkuwek). Wykazane w pracy wady i zalety opracowanej metody z wykorzystaniem skanowania 3D pozwalają na wydłużenie czasu eksploatacji oprzyrządowania kuźniczego, a tym samym na wymierne obniżenie kosztów produkcji.

EN

The study discusses the possibilities of the application of 3D scanning techniques to control the changes in the geometry of the forging tool surface layer on the basis of a measurement of the geometrical changes of the forgings periodically collected from the process. For the investigations, the process of producing a forging of a lid used as a crankshaft seal in motor trucks was selected. A detailed analysis was performed on the wear of the tool – a filler used in the second forging operation (in the upper tool set). The studies were divided into two stages. The first stage was an analysis of the tools’ wear based on direct scanning of their surface, followed by the elaboration of the wear curve – material loss depending on the number of forgings. The second stage involved scanning of the selected surface of the periodically collected forgings and, based on it, an analysis of the proceeding material growth, which simultaneously constituted a material loss on the tools. Next, the characteristics of the geometry change of the forgings were determined and compared with the wear curve for the tools. The obtained analyses were in a good agreement, which suggests the possibility of using the indirect method of 3D reverse scanning (based on the forging surface measurements) for the analysis of the geometry changes of the forging tool surface layer, without the necessity to disassemble the tools from the forging aggregate. The innovative approach to the assessment of the current state of a forging tool proposed by the authors makes it possible to make decisions about a prolongation or shortening of its operation time based on the actual (pre-sent) wear, rather than on the basis of a predetermined, hardcoded durability (maximal number of produced forgings). The pros and cons of the elaborated method with the use of 3D scanning presented in the paper make it possible to prolong the operation time of forging instrumentation, thus measurably lowering the production costs.

4

Analiza i opracowanie efektywnego sposobu wstępnego nagrzewania narzędzi do kucia na gorąco

Widomski P., Skwarski M., Rychlik M.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2017

|

Vol. 5, no. 1

27--32

PL

Artykuł obejmuje przegląd i ocenę dostępnych metod wstępnego nagrzewania narzędzi kuźniczych. Następnie zawiera kompleksową analizę zmian temperatury, jakie zachodzą na powierzchni i bezpośrednio pod powierzchnią matryc kuźniczych podczas wstępnego ich nagrzewania. Dla wybranej metody grzania wstępnego materiałem wsadowym opracowano szczegółowe wytyczne dotyczące sposobu i czasu nagrzewania wkładek matrycowych. Przygotowano również szczegółowe wytyczne grzania narzędzi na dwóch wybranych prasach.

EN

This article contains an overview of available preheating methods which are commonly used in hot forging processes. Then a comprehensive analysis of the temperature changes that occur on the surface and directly below the surface of the forging die was carried out during the preheating process. The temperature measurement was performed with fast thermal camera and a thermocouple inserted inside the tool. The temperature was measured in traditional preheating process, and its value after preheating was about 200ºC, which can be acceptable, however this process was improper, because of possibility of tempering surface layer of forging tool. That’s why new method of preheating tools in contact with heated billets was developed and detailed instructions for time and layout of billets were prepared. The tool temperature was measured also after application of new method presented in this manuscript, and it reached over 200ºC after two preheating cycles. After three cycles of preheating also good results obtained because temperature in surface layer was about 260ºC. In conclusion, method proposed by authors obtained good result, is quite efficient and prevents from tempering of forging tools. Finally, two pre-heating instructions were prepared, for the Massey 2500T press and the Massey 1300T press, which are attached at the end of the manuscript.

5

Kształtowanie elementu typu U-shape ze stopu aluminium 7075

Gronostajski Z., Skwarski M., Jaśkiewicz K., Kaczyński P., Polak S., Krawczyk J., Chorzępa W., Śliz K., Uzar S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

332--335

PL

Artykuł przedstawia możliwości odkształcania stopu aluminium serii 7075 i potencjał tego materiału do procesu tłoczenia w podwyższonych temperaturach. Celem przeprowadzonych badań było uzyskanie elementu o kształcie litery U z blachy stopu 7075, cechującego się wysoką wytrzymałością i twardością. Stop aluminium w stanie obróbki cieplnejT6 w postaci blach został odkształcony w nagrzanych wcześniej narzędziach, a następnie zmierzono jego twardość w określonych, krytycznych miejscach. Wykonano serie prób, zmieniając przy tym parametry procesu, takie jak: temperatura materiału wsadowego oraz prędkość kształtowania. Temperatura narzędzi była stała dla wszystkich wykonanych prób. Przeprowadzone badania pozwoliły na uzyskanie elementu o zadowalających własnościach mechanicznych, zbliżonych do właściwości po obróbce T6. Stanowi to pretekst do dalszych badań nad materiałem w celu wykorzystania go na odpowiedzialne elementy konstrukcyjne maszyn i pojazdów, wymagające podwyższonej wytrzymałości. Stan, w którym materiał został dostarczony (stan T6 – po procesie przesycania i starzenia sztucznego) zapewnia mu wysoką wytrzymałość ograniczając jednak jego odkształcalność. Zadana geometria narzędzi powoduje dodatkowo na tyle duże odkształcenie materiału, że materiał szybko ulega pękaniu podczas tłoczenia. Aby zapobiec pękaniu, stosowana jest obróbka cieplna. Powoduje ona jednak zmiany w mikrostrukturze materiału, co skutkuje pogorszeniem jego własności wytrzymałościowych. Autorzy artykułu postawili sobie za zadanie zachowanie wysokich własności wytrzymałościowych zbliżonych po obróbce cieplnej T6 oraz otrzymanie kształtu odpowiadającego geometrii narzędzi.

EN

This article deals with the forming of the 7075 aluminumalloy grade and demonstrates the potential of this material for the hot stamping process. The purpose of the research was to obtain a U-shaped element made of 7075 aluminum alloy sheet, characterized by high strength and hardness. T6 temper 7075 aluminum alloy sheets were deformed in preheated tools and then its hardness and strength were measured in selected, critical locations. A series of tests were made, changing process parameters such as tools temperature, batch material temperature, and deformation speed. The conducted research allowed to obtain an element with satisfactory mechanical properties. This is a basis for further research on the use of 7075 aluminum alloy for production of load carrying components of machines and vehicles requiring increased strength. The delivery state of the material (T6 temper - after the solutionizing process and artificial aging) provides high strength properties and relatively good deformability. However, the tool’s geometry causes a large deformation of the material sothat it begins to crack. Heat treatment is commonly used to prevent material fromcracking. However, it causes changes in the microstructure of the material, which results in a deterioration of its strength properties. The authors of the articles set themselves the task of combining both: proper geometry of the workpiece and high strength properties