Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synergetic approach to die wear modelling in hot forging process

Wilkus M., Szeliga D., Rauch Ł., Pietrzyk M.

Computer Methods in Materials Science

|

2017

|

Vol. 17, No. 4

193--204

EN

A proposition of the hybrid model of the tool wear in hot forging is described in the paper. The idea of the model was based on distinguishing various mechanisms of the tool wear and evaluation of the mutual influence of these mechanisms. The analysis of factors, cumulative wear of which is mutually dependent, confirmed that all mechanisms influence each other in some way. To cover this, the hybrid die wear model was proposed which includes significance of each mechanism and the mutual relation between them. Additionally, to include change of material parameters, modification of these parameters was account for by a feedback, passing modified die geometry and optionally material parameters into the next iteration of die wear modelling. Developed model consists of the FE simulation to which the following process parameters are supplied by the user: wear mechanisms blocks containing adequate models, significance models and extrapolation routines for results or input parameters, component to apply computed wear value as a die geometry and control the computation of multi-iteration wear prediction. Some mechanisms blocks contain additional components for computing correction of surface parameters altered by thermomechanical fatigue, cracks or increased porosity. Numerical tests of the model were performed for the second operation in the forging of clutch wheel. Comparison of predictions and measurements confirmed improvement of the model predictive capability when synergy of the three mechanisms was accounted for.

PL

W pracy opisano hybrydowy model zużycia narzędzi w procesie kucia na gorąco. Idea modelu bazuje na rozróżnieniu mechanizmów degradacji narzędzi i ocenie ich wpływu na siebie. Analiza czynników, których sumaryczne zużycie jest wzajemnie zależne, wykazała, że wszystkie mechanizmy wpływają na siebie. Aby to wziąć pod uwagę, opracowano hybrydowy model uwzględniający istotność każdego z mechanizmów oraz ich synergię. Dodatkowo uwzględniono zmianę własności materiału narzędzia w czasie kucia kolejnych odkuwek. Zrealizowano to poprzez sprzężenie zwrotne przekazujące nowy kształt narzędzia i własności materiału do następnej iteracji. Opracowany model obejmuje symulację metodą elementów skończonych z następującymi parametrami wprowadzanymi przez użytkownika: blok mechanizmów zużycia zawierający odpowiednie modele, procedury ekstrapolacji dla parametrów wejściowych i wyjściowych, modele istotności, komponenty' przeliczające zużycie na kształt narzędzia oraz blok sterowania iteracyjnymi obliczeniami zużycia. Niektóre bloki dla mechanizmów zużycia zawierają dodatkowe składniki pozwalające korygować parametrów powierzchni uwzględniając wpływ termomechanicznego zmęczenia, mikro- pęknięć i wzrostu porowatości. Numeryczne testy modelu zostały przeprowadzone dla drugiej operacji kucia kola czołowego sprzęgła. Porównanie wyników obliczeń i pomiarów potwierdziło poprawę dokładności kiedy zastosowano model uwzględniający synergię trzech mechanizmów.

2

Development of a methodology for improving the tribological properties in die processing using laser surface texturing

García G. T. G., Garza M. T. V., Garza A. Q., Zuazua D. V., Cortés D. M., Tellez A. M., Zamarrón R. B.

Tribologia

|

2014

|

nr 3

47--58

EN

The purposes of this investigation were to measure the positive effects in the lubrication through the application of micro textures made by laser (Laser Surface Texturing). Different types of micro textured patterns were studied, which vary in the quantity of micro cavities, micro cavity diameters, depths of micro cavities, and surface density attacked by micro cavities. It was found that, compared with plain steel surfaces, laser texturing significantly reduces friction and wear.

PL

Propozycją niniejszej pracy jest zbadanie pozytywnego efektu smarowania poprzez wykonanie za pomocą obróbki laserowej mikrowgłębień na powierzchniach kontaktowych. Przestudiowano różne typy mikrowgłębień i różne wzory tekstury, liczbę mikrowgłębień oraz ich wymiary, jak również ich dystrybucję na powierzchni. Efektem tej obróbki było zredukowanie tarcia i zużycia w porównaniu z płaskimi powierzchniami stali.

3

Zwiększenie żywotności matryc poprzez proces napawania

Bednarek S., Chyła P., Burdzy D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2013

|

z. 253

95--100

PL

Analizowano zużycie matryc w wykroju na gotowo w trójzabiegowym procesie kucia odkuwki kołnierza w warunkach dynamicznych. W tym celu posłużono się obliczeniami numerycznymi, które pozwoliły określić obszary narażone na największe zużycie. Drugim etapem badań był proces napawania zużytych matryc metodą Weld Mold oraz określenie ich trwałości po tym zabiegu.

EN

The die wear in three-operation process of flange forging in dynamic conditions was analyzed. For this purpose, numerical calculations were used, which helped to determine the areas most exposed to wear. The second stage of the study was the deposition process for worn dies by means of Weld Mold method and determination of their durability after the treatment.

4

Effect of hydrodynamic lubrication on friction coefficient during wire drawing

Tittel V., Zelenay M., Sobota R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 8

598--601

EN

An achievement of required productivity at the wire drawing production line is conditional mainly on keeping the assumed drawing speed and process continuousness. The paper deals with dry drawing of steel wire (with carbon content from 0.805 up to 0.825 wt.% ) by means of pressure dies and standard drawing dies. The experiment was carried out directly in practice. The wire of 2.93 mm in diameter was obtained after six passes from the wire rod of 5.50 mm in diameter. The friction coefficient in every pass was determined from the total drawing force which was calculated from the input power of electric motors of individual drawing drums. The results obtained for subsequent passes were compared with one another. It was found out that the highest decrease of friction coefficient has been achieved on the dies which were located after the pressure dies. It was caused by higher amount of the residual lubricant on wires previously drawn on the pressure dies.

PL

Uzyskanie żądanej produktywności procesu ciągnienia drutów wynika przede wszystkim z utrzymania zadanej prędkości ciągnienia i ciągłości procesu. Artykuł dotyczy ciągnienia na sucho drutów stalowych (o zawartości węgla 0,805 ÷ 0,825 % wag. ) z użyciem ciągadeł ciśnieniowych i standardowych. Eksperyment przeprowadzono w warunkach przemysłowych. Polegał on na ciągnieniu w sześciu przejściach drutów stalowych o średnicy 2,93mm z walcówki o średnicy 5,50 mm. Wartości współczynnika tarcia w każdym przepuście wyznaczono na podstawie całkowitej wartości siły ciągnienia, którą obliczono z poboru mocy silników elektrycznych poszczególnych bębnów ciągarki. Wyniki uzyskane dla kolejnych przepustów porównano ze sobą. Największe obniżenie wartości współczynnika tarcia stwierdzono w ciągadłach ustawionych za ciągadłami ciśnieniowymi. Wynikało to z większej ilości smaru pozostałego na drutach wychodzących z ciągadeł ciśnieniowych.

5

Symulacja zużycia narzędzi wykorzystująca program AutoForm

Pawlicki M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2012

|

T. 23, nr 2

115-128

PL

W artykule opisano działanie modułu Die adviser programu AutoForm służącego do symulacji tłoczenia karoseryjnego blach. Testowano moduł w zakresie zużycia trzech kompletów narzędzi po przeprowadzonych symulacjach kształtowania w operacjach tłoczenia. Wszystkie tłoczniki przebadane w programie symulacyjnym (wytłaczak do tłoczenia wytłoczki cylindrycznej, wytłaczak do tłoczenia wytłoczki prostokątnej i tłocznik wielotaktowy uchwytu gaśnicy) są modelami cyfrowymi rzeczywistych przyrządów. Dla wybranego przyrządu wirtualnego dokonano porównania zużycia w stosunku do rzeczywistego tłocznika (tłocznik wielotaktowy uchwytu gaśnicy). Stwierdzono ograniczoną przydatność modułu obliczeniowego i konieczność poszukiwania innych programów do pełniejszego odzwierciedlenia zużycia narzędzi w obróbce blach.

EN

The paper describes the functioning of the Die adviser module of the AutoForm program used for stamping car body metal sheets. The module has been tested in the scope of wear of three tool sets after simulations of forming in stamping operations. All the stamping dies examined in the simulation program (the stamping die for forming cylindrical drawpiece, the one for forming rectangular drawpiece and the multi-stage die for extinguisher handle) are digital models of actual devices. For a selected virtual device, the wear has been compared to that of the actual one (the multi-stage die of the extinguisher handle). It has been found that the computation module was suitable to a limited extent and that it was necessary to find other programs for a more full reflection of tool wear in sheet metal processing.

6

System ekspertowy do prognozowania trwałości narzędzi w procesach kucia matrycowego

Gronostajski Z., Hawryluk M., Niechajowicz A., Marciniak M., Mrzygłód B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 8

579--582

PL

W pracy przedstawiono koncepcję systemu ekspertowego pozwalającego na określenie ilościowego udziału czterech podstawowych mechanizmów zniszczenia narzędzi kuźniczych (zużycia ściernego, zmęczenia cieplno-mechanicznego, odkształcenia plastycznego i zmęczenia mechanicznego) oraz geometrycznego ubytku wykroju matryc dla wybranego przemysłowego procesu kucia na gorąco. Wiedzę potrzebną do rozwiązania postawionego problemu zakodowano w systemowej bazie wiedzy w postaci regułowej. W bazie wiedzy zawarto zarówno elementy wiedzy teoretycznej dotyczącej zjawisk niszczących, jak i wiedzę empiryczną wynikającą z doświadczeń autorów, ekspertów przemysłowych (pracowników kuźni) oraz z analizy statystycznej danych pomiarowych wybranych parametrów technologicznych procesu kucia. Przetwarzanie tej wiedzy dokonuje się w procesie automatycznego wnioskowania bazującego na regułach logiki rozmytej.

EN

The paper presents an idea of the expert system for determining the quantitative contributions of four principal mechanisms of forging dies wear (abrasive wear, thermo-mechanical fatigue, plastic deformation and mechanical fatigue), and the geometric loss of die impression for the selected industrial hot forging process. The knowledge needed to solve the problem is encoded in a system knowledge base in the form of rules. The knowledge base contains elements of both theoretical knowledge about destructive phenomena and empirical knowledge gained from the experience of the authors and industry experts (forge employees) as well as from a statistical analysis of the acquired values of selected forging parameters. The knowledge is processed through automatic inference based on the fuzzy logic rules.

7

The potential of plasma deposition techniques in the application field of forging processes

Yilkiran T., Behrens B. A., Paschke H., Weber M., Brand H.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 3

284--291

EN

High mechanical, chemical and thermal cyclic loads characterize the load regime of hot forging applications. Additionally these loads are acting simultaneously which leads to a failure of the form giving tool components after a short tool life. Accounting for about 70% of all causes, wear is the main reason for production downtimes. Other failure factors are thermal and mechanical cracks as well as plastic deformation as a result of the loss of hardness due to the high thermal charge. The caused production downtimes can be reduced by surface modifications of the tools. Different results of recent research works prove the high potential of newly developed PVD and PECVD coating systems regarding the reduction of die wear. CrVN coating systems developed by PVD coating equipment and boron containing multilayered PECVD coating systems were applied to forging dies. Basic investigations of the occurring wear mechanisms show the qualification of the coating systems which have to be adapted to the decisive process related loads and damages.

8

Optimized plasma nitriding processes for efficient wear reduction of forging dies

Paschke H., Weber M., Braeuer G., Yilkiran T., Behrens B. A., Brand H.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 4

407--412

EN

Plasma nitriding treatments are approved to reduce wear occurring in the field of hot forging applications. But there are demands for a further optimization of the processes in order to achieve adapted properties for differently loaded forging tools. This work presents the influence of main process parameters on the wear behavior of dies. The focused steel material of this work is DIN-X38CrMoV5-1 (1.2343), a standard hot forming tool steel. The influence of nitriding parameters like temperature, nitrogen flow and time on the nitriding depth, hardness and crack sensitivity has been investigated. Comparative application tests show the influence of different surface treatments on the wear behavior and lifetime of forging tools in an industrial environment.