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

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.

3

Modelowanie numeryczne procesu kucia na gorąco odkuwki piasty

Hawryluk M., Rychlik M., Gronostajski Z., Nowak B., Ziemba J., Kondracki P., Zwierzchowski M., Kaszuba M., Widomski P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 1

27--31

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania numerycznego procesu kucia matrycowego na gorąco odkuwki piasty w celu analizy i poprawy przemysłowego procesu jej wytwarzania. Termomechaniczny model kucia odkuwki piasty z odkształcalnymi narzędziami opracowano przy użyciu oprogramowania Qform 7. Do opracowania i budowy modeli CAD narzędzi kuźniczych wykorzystano program Catia V5R20, firmy Dassault Systemes. Uzyskane wyniki z symulacji numerycznych dotyczyły, m.in. analizy: rozkładów pola temperatur, odkształceń plastycznych, sposobu wypełnienia wykroju dla odkształcanego materiału odkuwki, a także sił kucia oraz analizy rozkładu naprężeń stycznych i normalnych we wkładkach matrycowych celem identyfikacji miejsc najbardziej narażonych na zużycie lub pękanie. Otrzymane rezultaty porównano z przemysłowym procesem kucia i na tej podstawie wprowadzono korekty wynikające z modelowania numerycznego.

EN

The paper presents the results of numerical modeling of the hot die forging process of hub in order to analyze and improve the industrial process of its manufacture. Thermo-mechanical model of hub forging with deformable tools was developed using the software Qform 7. To develop and build CAD models of forging tools used in Catia V5R20 sofware of Dassault Systemes. The obtained results from numerical simulations concerned, among others analysis of temperature distributions, plastic deformation, the way of deformed material flows, as well as forging forces and analysis of the distribution of mean and normal stresses in die inserts to identify areas most exposed to wear or cracking. The obtained results were compared with the industrial forging process and on this base the corrections resulting from numerical modeling were introduced.

4

Wysokowytrzymałe niskostopowe stale na odkuwki matrycowe chłodzone w sposób regulowany bezpośrednio po kuciu

Garbarz B., Żak A., Walnik B., Zalecki W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 4

19--33

PL

Artykuł zawiera wyniki badań eksperymentalnych, których celem był dobór składu chemicznego stali i opracowanie parametrów chłodzenia bezpośrednio po kuciu, zapewniających uzyskanie wysokiej wytrzymałości oraz dobrej plastyczności i udarności odkuwek matrycowych o średnicy /grubości do ok. 50 mm. Eksperymentalne stale poddano badaniom hartowności, opracowano diagramy przemian fazowych CTPc, wykonano symulacje obróbek cieplnoplastycznych, przeprowadzono badania mikro-strukturalne i dla wybranych wariantów obróbki zmierzono właściwości mechaniczne. Wykazano, że uzyskanie wysokiej udarności KVCharpyV/+20℃ na poziomie 170 J przy wytrzymałości powyżej 1000 MPa umożliwia stal zawierająca 0,1%C, 1,8%Mn, 0,4%Cr, o strukturze bainityczno-martenzytycznej składającej się z ok. 70% bainitu i ok. 30% martenzytu listwowego. Otrzymanie bardzo wysokiej wytrzymałości powyżej 1400 MPa i udarności KVCharpyV/+20℃ minimum 60 J jest możliwe dla stali zawierającej 0,2%C, 1,5%Mn, 0,4%Cr, 0,3%Mo, o mikrostrukturze martenzytyczno-bainitycznej składającej się z 50% lub nieco większej ilości martenzytu listwowego i 50% lub nieco mniejszej ilości bainitu.

EN

The paper presents results of experimental investigation aimed at selection of chemical composition of steel and development of parameters of cooling directly after forging allowing to obtain high strength and good plasticity and impact toughness of closed die forgings with diameter/thickness up to 50 mm. The experimental steels were characterised by assessment of the hardenability, developing of CCT phase diagrams, the effects of thermomechanical treatments and - for chosen variants - measurements of mechanical properties and description of microstructure. It was shown that high impact toughness KVCharpyV/+20℃ at the level of 170 J and strength over 1000 MPa are possible to obtain for steel containing 0.1%C, 1.8%Mn, 0.4%Cr, with bainitic-martensitic microstructure comprising ca 70% of bainite and ca 30% of lath martensite. A very high strength over 1400 MPa and impact toughness KVCharpyV/+20℃ minimum of 60 J can be obtained for steel containing 0.2%C, 1.5%Mn, 0.4%Cr, 0.3%Mo, with martensitic-bainitic microstructure comprising 50% or some more of lath martensite and 50% or little less of bainite.

5

Analiza numeryczna procesu kucia matrycowego na gorąco odkuwki wydłużonej z występem na końcu

Hawryluk M., Rychlik M., Krawczyk J., Gronostajski Z., Nowak B., Jabłoński P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

317--321

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania numerycznego procesu kucia odkuwki wydłużonej z występem na końcuadaptera realizowanego na prasie korbowej w matrycach otwartych na gorąco. Celem analizy była poprawa przemysłowego procesu wytwarzania odkuwki. Termomechaniczny model kucia odkuwki adaptera z odkształcalnymi narzędziami opracowano przy użyciu oprogramowania Qform 7. Do zbudowania modeli narzędzi kuźniczych wykorzystano program Catia V5R20. W wyniku przeprowadzonego modelowania uzyskano, m.in.: rozkłady odkształceń plastycznych i temperatur dla odkuwki i narzędzi oraz dodatkowo rozkładu naprężeń średnich i zastępczychw matrycach oraz przebiegów sił kucia. Otrzymane wyniki pozwalają na pełną analizę procesu kucia, w tym:identyfikację potencjalnych wad odkuwki (zakuć) oraz obszarów narzędzi najbardziej podanych na uszkodzenie. Wykorzystanie uzyskanych wyników z modelowania numerycznego pozwoliło na poprawę i wprowadzenie usprawnień w przemysłowym procesie kucia.

EN

The paper presents the results of numerical modeling of the forging process of the forging with elongated end-piece – an adapter made on crank press in hot dies with flash. The objective of the analysis was to improve the industria lforging process.Thermomechanical model of adapter forging with deformabletoolsdevelopedusing the software Qform 7. To buildmodels of forging tools used in the program Catia V5R20.As a result of the modeling was obtained: distributions of plastic deformations and temperatures for forgings and tools and additionally distribution of meanand von Misses stresses in dies and as well forging forces.The obtained results allow for a full analysis of the forging process, including: identification of potential defects of forgings (laps) and areas of the tools most reported for damage. Using the resultsof numerical modeling was allowed to improve and putim provements in the industrial forging process.

6

Technologie i urządzenia stosowane do obróbki cieplnej odkuwek matrycowych bezpośrednio po kuciu

Skubisz P.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2015

|

nr 9-10

66--70

PL

Artykuł opisuje dotychczasowe osiągnięcia z zakresu technologii wytwarzania odkuwek matrycowych o wysokiej wytrzymałości i ciągliwości oraz stosowanych lub przewidywanych do zastosowania gatunków stali. W artykule dokonano klasyfikacji technologii kontrolowanej obróbki cieplno-plastycznej stosowanej przemysłowo oraz przeglądu urządzeń do kontrolowanego chłodzenia odkuwek matrycowych.

EN

Current achievements in the field of manufacturing technologies for high-strength and good ductility closed-die forged products are discussed, with reference to the commonly used and emerging steel grades. The review and classification of the controlled thermomechanical treatment technologies applied in industrial practice are presented, with a focus on control cooling devices encountered in the domestic forging industry.

7

Closed die forging of turbine disc to fix blades fromInconel®718

Chyła P., Łukaszek-Sołek A., Bednarek S., Chyła P.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 37, no. 2

151-158

EN

In the paper numerical analysis of closed-die forging process of turbine disc to fix blades was presented. Forging technologies which take into account conventional and isothermal boundary conditions were analysed. Forging processes were lead as one stage or as two stages - with initial upsetting. In the analysis additional influence of lubrication conditions on the process parameters was taken into account.

PL

W artykule przedstawiono analizę numeryczną alternatywnych sposobów kucia tarczy turbiny do mocowania łopatek. Przeanalizowano technologie kucia z uwzględnieniem warunków konwencjonalnych i izotermicznych. Proces prowadzono jako jednozabiegowy lub dwuzabiegowy - ze wstępnym spęczeniem. W analizie uwzględniono dodatkowo wpływ warunków smarowania na parametry procesu.

8

Kompleksowa ocena struktury jakości odkuwki matrycowej z wykorzystaniem modelowania numerycznego

Sołek-Łukaszek A., Bednarek S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 9

550-556

PL

W pracy analizowano proces kucia matrycowego odkuwki obejmy tarczy złącza. Odkuwki zaliczane do tej grupy charakteryzują się złożonym kształtem. W związku z tym opracowanie poprawnej technologii kucia wiąże się zwykle z kosztownymi i pracochłonnymi próbami technologicznymi wykonywanymi w warunkach przemysłowych. W pracy przedstawiono alternatywną metodę optymalizującą kształt przedkuwki, opartą na obliczeniach numerycznych. Zaletą wykonanych obliczeń, prócz znacznie niższych kosztów, jest możliwość śledzenia procesu płynięcia. Analizę procesu oparto na rozkładzie intensywności odkształcenia oraz naprężeń średnich.

EN

The work presents the process of impression-die forging of a joint. Forgings classified into this group are characterized by very complex configuration. Therefore, design of a correct forging technology involves costly and time consuming experiments carried out in industrial conditions. In the paper an alternative method of design optimized geometry of a preform is presented. In addition to significantly lower costs, it offers the possibility of tracking the metal flow. The analysis is based on effective strain distribution and on mean stress distribution.

9

Wpływ parametrów termomechanicznych na proces kucia stopów tytanu

Kukuryk B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 12

901-906

PL

Przedstawiono analizę rozkładu odkształceń, naprężeń i temperatury w procesie kucia wybranych stopów tytanu. Zaprezentowano rozwiązanie quasi-stacjonarne opierające się na metodzie elementów skończonych. Przedstawiono przykładowe wyniki badań, które obejmują rozkład odkształceń, naprężeń i temperatury na powierzchni poprzecznych przekrojów odkuwek. Dokonano wpływu odkształcenia, prędkości odkształcenia i temperatury na wartości maksymalnych sił podczas kucia stopów tytanu. Przeprowadzono analizę istotnych problemów kucia stopów tytanu w matrycach zamkniętych. Wskazano na optymalne kształty i wymiary wykrojów w celu poprawy jakości kucia. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

In the paper the analysis of metal flow and the stress, strain and temperature distribution in the forging process of titanium alloys in the shaped dies has been presented. Quasi-stationary solution based on the finite element method has been shown. Some results of the theoretical FEM and experimental investigations including the strain, stress and temperature distribution on the cross-sections surface of the titanium alloys forgings have been given. A significant effect of the strain, strain rate and temperature on the value of maximal forces during the forging process of titanium alloys has been found. The selected problems of closed-die forging process of titanium alloys has been presented in this paper, too. Optimal shapes and geometry of the die impressions, have been searched in order to obtain the high quality forgings. The results of theoretical simulating of closed-die forging have been verified experimentally.

10

Hot closed die forging - State-of-Art and future development

Tomov B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

443-449

EN

Purpose: This paper presents an overview of the hot close-die-forging (HCDF) and aims at drawing up some new ideas and conclusions about future development of the HCDF. Design/methodology/approach: Exploring the literature survey and the author's experience, the state-of-art of the HCDF is defined. The reason to do this are signs of instability in development of HCDF - a production method, well known due to its advantages, concerning both dimension accuracy and favorable mechanical properties in effect of micro structure changes. Findings: This study shows advantages, possibilities and feature development of the HCDF. Challenges and possible response to them have been discussed. Research limitations/implications: Analyzing the experience gained until now, the possible new research fields have been shown: forging of new materials, new understand ness of near-net forging, combining operations, physical and numerical simulations. Practical implications: HCDF is a production method, well known due to its advantages, concerning both dimension accuracy and favorable mechanical properties in effect of microstructure changes.