W artykule przedstawiono wybrane wyniki modelowania numerycznego procesu kształtowania prętów o przekroju kołowym z główek złomowanych szyn kolejowych. Do realizacji technologii zaproponowano dwuetapowy proces walcowania. W pierwszym etapie główki szyn zgniatane są w walcarce wzdłużnej w wykroju sześciokątnym, co pozwala na uzyskanie w miarę regularnego kształtu przekroju poprzecznego wstępniaka. W drugim etapie wstępniak zostaje poddany procesowi walcowania skośnego w trójwalcowej walcarce skośnej. Obliczenia procesu walcowania przeprowadzono metodą elementów skończonych w programie FORGE NxT. W trakcie symulacji określono kinematykę płynięcia materiału, wyznaczono rozkłady temperatury, intensywności odkształceń, kryterium zniszczenia wg Cockrofta-Lathama, a także przebieg parametrów siłowych podczas walcowania. Uzyskane wyniki obliczeń wskazują na możliwość wytwarzania zaproponowaną technologią prętów o wysokiej jakości z główek odciętych od wyeksploatowanych szyn kolejowych. Zaletą proponowanej technologii jest możliwość walcowania prętów o przekroju kołowym w szerokim zakresie średnic jedynie w dwóch przepustach.
EN
The paper presents selected results of the numerical modelling of a new rolling process for producing circular-section rods from heads of scrap railway rails. The proposed technique involves two-stage rolling. In the first stage, the rail heads are roll formed in a longitudinal rolling mill with a hexagonal impression, which ensures obtaining a relatively regular shape of the cross section of the billet. In the second stage, the billet is subjected to skew rolling in a three-roll skew rolling mill. The numerical modelling of the rolling process was performed by the finite element method using FORGE NxT. The following were determined in the simulation: the kinematics of metal flow, the distributions of temperatures and effective strains, the Cockcroft-Latham ductile damage criterion, as well as variations in the force parameters during rolling. Obtained results demonstrate that the proposed technique can be used to form high-quality rods from heads of scrap railway rails. An advantage of the proposed rolling method is that it enables the production of circular-section rods with a wide range of diameters by means of only two roll passes.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents experimental results that concern cold longitudinal rolling of flat bars made from EN AW-6063 aluminium alloy. The investigations aimed at determining the impact of the degree of deformation of material on the forward slip. The forward slips were calculated from Fink’s, Drezden’s and Vinogradov’s formulae. On the basis of investigations of the cold longitudinal rolling of flat bars made from aluminium EN AW-6063, it was found that the forward slip increases with an increase in degree of deformation of material.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych walcowania wzdłużnego płaskowników na zimno ze stopu aluminium EN AW-6063. Ich celem było określenie wpływu stopnia odkształcenia na wyprzedzenie materiału. Wielkość wyprzedzenia była obliczana ze wzorów Finka, Drezdena i Vinogradova. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono m.in., że wyprzedzenie wzrasta wraz ze wzrostem stopnia odkształcenia materiału.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane wyniki prac badawczych związanych z opracowaniem i weryfikacją konstrukcji wielozadaniowej walcarki kuźniczej, przeznaczonej do realizacji takich procesów, jak: walcowanie kuźnicze wzdłużne, walcowanie poprzeczno-klinowe oraz dzielenie bezodpadowe prętów. W trakcie prac konstrukcyjnych wykorzystano nowoczesne narzędzia numeryczne CAD/CAE, ułatwiające projektowanie i analizę konstrukcji. Zaprojektowana walcarka charakteryzuje się dużą uniwersalnością – z uwagi na możliwość realizacji 2 odmiennych kinematycznie procesów walcowania kuźniczego (wzdłużnego i poprzecznego) oraz dzielenia bezodpadowego półfabrykatów. Jej możliwości technologiczne są znacznie większe w porównaniu z maszynami stosowanymi obecnie w przemyśle. Weryfikację przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych przeprowadzono podczas prób uruchomieniowych. Uzyskane wyniki w pełni potwierdziły przydatność wielozadaniowej walcarki kuźniczej do kształtowania odkuwek i przedkuwek oraz dzielenia prętów.
EN
The paper presents selected results of the research related to the development and verification of a multi-purpose construction of forging mill suitable for the following processes: longitudinal roll forging, cross-wedge rolling, and steel bar cropping. Modern CAD/CAE numerical tools have been used to facilitate the design and analysis of the construction. The designed forging mill is characterized by high versatility due to the possibility of two different kinematic processes of roll forging (longitudinal and transverse) as well as semi-products waste-free cropping. Its technological capabilities are considerably higher as compared to the machines currently used in industry. Verification of adopted construction solutions was made during the commissioning tests. The achieved results have fully confirmed the usefulness of multi-task forging mill for rolling forgings and preforms as well as cropping process.
The paper overviews the research on roll forging processes in the last two decades. Given the broad scope of this problem, the overview focuses on processes in forging plants, omitting those performed in metallurgical plants. Three rolling processes are discussed in detail: longitudinal rolling, cross rolling and helical rolling. Each of the three techniques is discussed in terms of the main research problems and potential directions of future development.
W artykule przedstawiono charakterystykę procesu walcowania wzdłużnego wałków oraz geometrię części roboczych rolek kształtujących z zarysem stycznym i siecznym. Podano zależności analityczne określające geometrię zarysu rolek. Wykonano symulację numeryczną metoda elementów skończonych wpływu poszczególnych parametrów zarysu na zmianę wartości współczynnika poszerzenia oraz współczynnika redukcji średnic w pierwszym przejściu roboczym. Wykazano, że możliwa jest znaczna redukcja średnicy wałka w jednym zabiegu z wartością współczynnika redukcji średnic k≥2, przy zastosowaniu elementarnych przejść roboczych o współczynnikach k = 1,12÷1,2.
EN
In the article the characteristic of longitudinal rolling process of shafts and the geometry of the working part of forming rollers for the axisymmetric shafts with the tangential and secant profile are presented. Furthermore, the analytical formulae defining the geometry of a roller profile were determined. The numerical simulation based on the finite element method of the individual parameters influences on the change of values of the widening coefficient and the diameter reduction coefficient for the first forming passage. It was pointed out that it is possible to reduce the shaft diameter considerably in one rolling operation with the value of the diameter reduction coefficient k≥2 or more under the conditions of elementary forming passages k = 1.12÷1.2.
The paper presents the effect of plastic strain occurring at room temperature in annealed samples of AISI 304L austenitic chromium-nickel steel on content of strain-induced &alpha′ martensite in its structure. The strain was introduced by longitudinal rolling of the samples with constant strain rate of about 300 mm/s and relative cold work ranging from 5% to 90% It has been demonstrated that the share of &alpha′ martensite in microstructure of the steel determined by means of Feritscope FMP30 depends on the degree of cold work.
The paper presents the description of a method of forming stepped shafts by longitudinal cold rolling. An inequality determining the limiting value of the formed-shaft diameter reduction during longitudinal rolling. The aim of the present paper is to determine the diameter reduction coefficient as a function of the parameters profile geometry ofundeformable roller. The method consists in cold working of shafts if symmetric cross- section by small deformations using multiple longitudinal passages. As a consequence, high roll pressures are avoided and formed shaft is not liable to breaking
PL
W pracy przedstawiono opis metody nagniatania wzdłużnego na zimno wałków stopniowanych. Wprowadzona nierówność na współczynnik indukcji średnic podczas nagniatania wzdłużnego limituje wartość indukcji. W pracy pokazano zależność na współczynnik redukcji średnic w funkcji parametrów geometrycznych nieodkształcalnej rolki. Metoda ma zastosowanie do obróbki na zimno wałków o symetrycznych przekrojach małymi deformacjami przy dużej liczbie przesuwów wzdłużnych. W konsekwencji naciski są małe i kształtowany wałek nie doznaje pęknięć jakie występuje przy dużych naciskach rolek.
The paper presents of method of multiple forming of the stepped shaft along its axis by small deformations. Procedures of calculating the squeezing force for the ideally plastic material have been doweled. Expressions are derives for the contact surface of underform -able roller with the processed material during squeezing the shaft step during longitudinal rolling. To obtain the contact surface are an analysis of intersection of roller and shaft surfaces has been performed.
PL
W pracy opisano metodę kształtowania wałków stopniowych za pomocą drobnych odkształceń plastycznych na zimno. Wprowadzono również wzory do obliczenia powierzchni kształtu i siły zgniatania podczas kształtowania wałka o przekroju kołowym. Otrzymane wyniki w zakresie powierzchni kontaktu zostały opracowane na podstawie analizy przenikania nie odkształconej rolki w odkształcony wałek. Natomiast do obliczania siły zgniatania zastosowano metodę trapezów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.