Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

FEM simulation of superplastic forming of a spherical cap made of Ti-6Al-4V

Lacki P., Adamus J., Motyka M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

720-723

EN

In the paper a numerical simulation of superplastic forming of a spherical cap is presented. The calculations were performed in order to determine the impact of process parameters on the drawn-part geometry. The analysed part was made of Ti-6Al-4V titanium alloy using a punch, die and blank-holder. The numerical calculations were carried out using PAMStamp 2G system that utilizes finite element method. Material data required for the calculations were gathered from own research [1÷5] and professional literature on Ti-6Al-4V titanium alloy [6÷10]. The key problem is to predict thickness of drawn-part depending on the technological parameters and material properties. The calculation results present the drawn-part thickness changes and the corresponding plastic strains during forming process.

PL

W pracy przedstawiono symulację numeryczną procesu tłoczenia czaszy w warunkach nadplastyczności. Prowadzono obliczenia w celu określenia wpływu parametrów procesu na geometrię wytłoczki. Analizowano wytłoczkę wykonaną ze stopu tytanu Ti-6Al-4V za pomocą stempla, matrycy otwartej i dociskacza. Obliczenia wykonano za pomocą metody elementów skończonych, stosując program PAM STAMP 2G. Dane do obliczeń numerycznych przyjęto na podstawie badań doświadczalnych [1÷5] oraz dostępnych opracowań literaturowych na temat stopu tytanu Ti-6Al-4V [6÷10]. Kluczowe znaczenie w procesie tłoczenia ma przewidywanie grubości wytłoczki w zależności od przyjętych parametrów technologicznych i właściwości materiałowych. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych: zmiany grubości wytłoczki i odpowiadające im odkształcenia plastyczne w trakcie tłoczenia.

2

Analiza procesu kształtowania nadplastycznego powłokowych elementów tytanowych

Czumaczenko E. N., Kukuryk B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 11

677-682

PL

Przedstawiono teoretyczno-doświadczalną analizę procesu kształtowania nadplastycznego złożonych powłokowych elementów tytanowych za pomocą ciśnienia gazu w wysokiej temperaturze. Zaprezentowano rozwiązanie quasi-stacjonarne, opierające się na metodzie elementów skończonych. Do numerycznej analizy procesu wytłaczania użyto własnego pakietu SPLEN jako efektywnego narzędzia do przestrzennej analizy procesu kształtowania nadplastycznego blach. Poszukiwano optymalnych parametrów termomechanicznych umożliwiających uzyskanie wytłoczek tytanowych o wysokiej jakości. Weryfikację wyników z symulacji numerycznych przeprowadzono przez pomiar lokalnych zmian grubości ścianek wytłoczek, otrzymanych w próbie tłoczenia. Stwierdzono wysoką zgodność pomiędzy wynikami otrzymanymi z modelu MES oraz wynikami eksperymentalnymi. Przeprowadzone badania pozwoliły na sformułowanie wytycznych do tłoczenia powłokowych elementów tytanowych.

EN

Theoretical and experimental analysis of superplastic forming of the titanium hemispherical shape by means of gas pressure at high temperature. Quasi-stationary solution based on the FEM has been shown. Based on the numerical modelling, the influence of many optimal factors for to improve the quality of the formed parts. Numerical analysis of the drawing process has been performed using ”SPLEN” software, which is an efficient tool for spatial analysis of the superplastic forming process. Verification of the obtained results of numerical simulation was made by the measurement of local changes in a wall thickness of drawpieces obtained during drawing tests. Good agreement between simulation – based and experimental results has been found. From an analysis of the results, optimal process conditions are proposed for the production of the titanium hemispherical shape.

3

Modelowanie kształtowania nadplastycznego cienkościennych powłok tytanowych

Czumaczenko E.N., Kukuryk B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 2

78-83

PL

Przedstawiono numeryczną analizę kształtowania nadplastycznego cienkościennych powłok tytanowych za pomocą ciśnienia gazu. Zaprezentowano rozwiązanie quasi-stacjonarne opierające się na metodzie elementów skończonych. Poszukiwano optymalnych parametrów termomechanicznych umożliwiających uzyskanie wytłoczek tytanowych o wysokiej jakości. W obliczeniach wykorzystano opracowany przez Autorów komputerowy program ,,SPLEN-O". Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń teoretycznych kształtowania wytłoczek tytanowych w zakresie temperatur 825-875 stopni Celsjusza. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

Numerical analysis of superplastic forming of the thin-walled titanium coatings with gas pressure has been presented. Quasi-stationary solution based on the FEM has been shown. Optimal thermo-mechanical parameters resulting in titanium drawpieces of high quality have been searched. A "SPLEN-O" computer program developed by the authors was used in the calculations. Exemplary results of theoretical calculations illustrating of superplastic forming processes of the titanium stamping at temperature range 825-875 Celsius degrees. The theoretical results were subjected to experimental verification.

4

Kształtowanie nadplastyczne stopów AlCuAgMg za pomocą ciśnienia gazu.

Dutkiewicz J., Kuśnierz J., Malczewski P., Nieh T.G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 11

542-548

PL

Wykonano próby kształtowania nadplastycznego wysokowytrzymałych stopów aluminium zawierających do 6 % Cu, 0,8 % Ag, 0,8 % Mg i 0,4 % Zr (w % wag.) za pomocą ciśnienia gazu w wysokich temperaturach odkształcenia nadplastycznego. Opracowano technologię przygotowania stopu składającą się z szybkiej krystalizacji, gorącego walcowania i walcowania przy nieco podwyższonej temperaturze. Prowadziło to do odpowiednio małego ziarna dla odkształcenia nadplastycznego w zakresie temperatur 450-500 stopni Celsjusza. Dowodem dobrych właściwości superplastycznych był zakres wielkości m (czułości na prędkość odkształcenia) 0,4-0,6 określony na podstawie statycznej próby rozciągania w tym zakresie temperatur i szybkości rozciągania 10 do potęgi -3 - 10 do potęgi -4. Stosując niskie ciśnienie gazu poniżej 0,5 MPa uzyskano z blach o grubości <2 mm pełne odwzorowanie czaszy półsferycznej odpowiadającej odkształceniu 82 % w jednej operacji. Badania strukturalne dowiodły niewielkiego wzrostu ziarna podczas odkształcenia superplastycznego. W stopach odkształconych przy pomocy ciśnienia gazu (azotu) uzyskano znacznie niższą ilość porów na granicach ziaren, niż w stopach odkształconych porównywalnie (100 %) w próbie rozciągania, co może być spowodowane innym stanem naprężeń. Ponadto badania techniką transmisyjnej mikroskopii elektronowej wykazały przyrost gęstości dyslokacji w stosunku do stanu wyjściowego, dowodząc częściowego udziału poślizgu krystalograficznego, poza poślizgiem po granicach ziaren, który jest charakterystyczny dla idealnej deformacji superplastycznej. Badania zmian kontrastu dyfrakcyjnego dowiodły znacznej różnorodności typów dyslokacji w materiale odkształconym, co świadczy o udziale wielu systemów poślizgowych.

EN

In the present paper tests of superplastic forming of high strength aluminium alloys containing up to 6 %Cu, 0.8 %Ag, 0.8 %Mg i 0.4 %Zr (in wt. %) using gas pressure at temperature of superplastic deformation. The technology of grain refinement was elaborated, which included casting at high cooling rate, hot rolling and warm rolling. It lead to sufficiently small grain for superplastic deformation at temperature range 450-500 degrees centigrade. The proof of a good superplastic properties was the m value (strain rate sensitivity), what was established at 0.4-0.6 in this temperature range and strain rate 10 to the -3 - 10 to the -4. Applying low deformation gas pressure below 0.5 MPa, a shape of hemishere matrix was attained in one operation corresponding to 82 % of deformation from the alloys sheet of thickness <2 mm. The structure observations revealed a small grain growth during superplastic deformation. In alloys deformed using nitrogene gas pressure much lower number of cavities was obtained than in tensile strain tested alloys (100 %) what can be caused by a different stress state in both cases. Furthermore, transmission electron microscope studies have shown significant increase of dislocation density after superplastic deformation what indicate participation of a crystallographic slip in addition to the grain boundary sliding mechanism of deformation, characterizing ideal superplastic deformation. The contrast change experiments have shown presence of various dislocation types what suggests presence of various slip systems.