Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Innowacyjne technologie obróbki plastycznej metali rozwijane w Politechnice Lubelskiej

Patera Z., Tomczak J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 3

241--254

PL

W artykule scharakteryzowano wybrane zagadnienia z zakresu nowych innowacyjnych technologii kształtowania plastycznego metali i stopów, rozwijanych w ostatnim okresie w Politechnice Lubelskiej. Przedstawione technologie związane są głównie z procesami rotacyjnego kształtowania, w których najczęściej wykorzystuje się narzędzia wykonujące ruch obrotowy. W stosunku do tradycyjnych metod procesy rotacyjnego kształtowania charakteryzują się szeregiem zalet, do których można zaliczyć: dużą wydajność, mniejsze zużycie materiałów i energii, mniejsze wartości sił kształtowania dzięki stopniowemu odkształcaniu materiału, korzystniejszy układ struktury, wpływający na poprawę własności wytrzymałościowych oraz łatwą mechanizację i automatyzację procesu. Natomiast podstawowym ograniczeniem technologii wytwarzania odkuwek bazujących na procesach walcowniczych (zwłaszcza walcowania poprzecznego) jest niebezpieczeństwo pojawienia się niekontrolowanych poślizgów. Również znaczna część tego typu technologii charakteryzuje się dość dużym stopniem skomplikowania narzędzi, co przejawia się trudnościami w ich projektowaniu i następnie wykonaniu. Duże zapotrzebowanie na elementy, które mogą być wytwarzane z udziałem technik rotacyjnego kształtowania spowodowały, ze podjęto prace podawcze, zmierzające do przemysłowego wdrożenie tych metod. Z uwagi na ograniczoną objętość opracowania, bardziej szczegółowo omówiono tylko wybrane metody kształtowania, takie jak: walcowanie poprzeczno-klinowe (WPK), obciskanie obrotowe, walcowanie wzdłużne oraz walcowanie skośne. Wspomniane technologie mogą być wykorzystane do kształtowania pełnych i drążonych odkuwek o symetrii osiowej. Scharakteryzowano również opracowane w Politechnice Lubelskiej konstrukcje maszyn, zabezpieczających realizację poszczególnych procesów wytwarzania, na które to maszyny uzyskano prawa ochronne. Przedstawiono także przykłady zastosowania wymienionych procesów, w tym dotyczące kształtowania wyrobów drążonych oraz elementów ze stopów metali lekkich, które znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym. Wyczerpujący opis przybliżonych w artykule technologii znaleźć można w licznych publikacjach naukowych autorów opracowania, których zestawienie zamieszczono na końcu artykułu.

EN

This paper describes selected problems regarding innovative forming techniques for metals and alloys which have been developed at the Lublin University of Technology in recent years. These techniques mainly concern rotary forming processes which are usually based on the use of rotating tools. Compared to traditional methods, rotary forming processes offer a number of advantages such as high efficiency, reduced material and energy consumption, lower forming forces due to gradual material deformation and higher strength properties due to favourable structure. Not to mention the fact that these processes are easy to mechanize and automate. As for shortcomings, the basic limitation of forming methods based on rolling processes (especially on cross rolling) is the risk of uncontrolled slipping. In addition to this, many of these methods require the use of complicated tools that are difficult to design and construct. Given a huge demand for parts which can be manufactured by rotary forming techniques, research works have been undertaken to investigate industrial implementation of these methods. Since the scope of this paper is limited, the paper discusses at length only a selection of rotational forming methods, including cross wedge rolling (CWR), rotary compression, longitudinal rolling and helical rolling. The above methods can be applied to produce both solid and hollow axisymmetric parts. The paper also describes machines for these manufacturing processes. The machines were developed at the Lublin University of Technology and secured by patent. What is also presented are examples of applications for the above manufacturing processes, including those for producing hollow products and light metal alloy parts which are more widely used in the automotive and aircraft industries. The above forming techniques are described in detail in numerous publications by the authors of this paper listed in the reference section.

2

Forming of Hollow Shaft Forging From Titanium Alloy Ti6Al4V by Means of Rotary Compression

Tomczak J., Pater Z., Bulzak T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

419--425

EN

This paper presents chosen results of theoretical-experimental works concerning forming of hollow shafts forgings from titanium alloys, which are applied in aviation industry. At the first stage of conducted analysis, the forging forming process was modeled by means of finite element method. Calculations were made using software Simufact Forming. On the basis of performed simulations optimal parameters of rotary compression process were determined. Next, experimental tests of forging forming in laboratory conditions were made. For the research needs, a forging aggregate, designed by the Authors, was used. Conducted research works confirmed the possibility of metal forming (by means of rotary compression) of hollow shafts from hard workable titanium alloys. Numerous advantages of rotary compression process, make it attractive both for low series production (aircraft industry) and for mass production (automotive industry).

PL

W opracowaniu przedstawiono wybrane wyniki prac teoretyczno - doświadczalnych dotyczące kształtowania odkuwek drążonych wałków ze stopów tytanu, które znajdują zastosowanie w przemyśle lotniczym. W pierwszym etapie prowadzonych rozważań, zamodelowano proces kształtowania odkuwki, wykorzystując w tym celu metodę elementów skończonych. Obliczenia wykonano w programie Simufact Forming. Na podstawie wykonanych symulacji określono optymalne parametry procesu obciskania obrotowego. Następnie przeprowadzono próby doświadczalne kształtowania odkuwek w warunkach laboratoryjnych. Do badań wykorzystano kuźniczy agregat, który został zaprojektowany przez autorów. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość kształtowania plastycznego (metodą obciskania obrotowego) drążonych wałków z trudnoobrabialnych stopów tytanu. Szereg zalet, którymi cechuje się proces obciskania obrotowego czynią ten proces atrakcyjnym zarówno dla produkcji małoseryjnej (przemysł lotniczy), jak również produkcji wielkoseryjnej (przemysł motoryzacyjny).

3

New bainitic steels for forgings

Keul C., Wirths V., Bleck W.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 2

119--125

EN

Steels with a bainitic microstructure offer great possibilities for highly stressed forged components. The variety of different bainitic morphologies requests for an aligned thermal treatment after forging in order to achieve the maximum performance. In dependence of the alloying concept and heat treatment bainite is composed of different microstructural components like the ferritic primary phase and the secondary phase, which consists of either carbides, martensite and/or austenite. Different combinations of mechanical properties can thereby be adjusted in these steels, dependent on the arrangement of the primary and secondary phase. Three steels have been investigated, which contain approximately 0.22% C, 1.5% Si, 1.5% Mn, 0.08% Mo, 0.003% B and 0.01 Ti. Their chromium contents vary between 0% for grade 1 and 1.3% for grades 2 and 3. The niobium content varies between 0% for grades 1 and 2 and 0.03% for grade 3. The Si addition is utilized to suppress the carbide formation, so a carbide free bainitic microstructure is expected to form, whereas Mo and B are employed in order to promote the bainite formation. The bainitic microstructure of these steels can be formed either after isothermal phase transformation or after continuous cooling. These two process routes lead to different results with regard to the mechanical properties, especially the Y/T-ratio. While after isothermal transformation the low chromium containing grade 1 exhibits a higher Y/T-ratio than grades 2 and 3, this fact is turned around for the case of the bainite formation after continuous cooling. In the latter case the high chromium containing steel exhibits both higher yield and tensile strength. These differences in mechanical properties can be correlated to characteristic features of the primary and secondary phases of the bainitic microstructures. The specific role of chromium is explained by its effect on the phase transformation kinetics.

4

Wykorzystanie modelowania fizycznego do określenia rozkładu sił w matrycach do kucia wspornika

Kocańda A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 216

41--46

PL

Przedstawiono metodę wyznaczania sił pionowych i bocznych w procesie kucia wspornika. Wykorzystano w tym celu modelowanie fizyczne i dynamometr sześcioosiowy, na którym zamontowano matrycę do kucia. Odkształcaniu poddano przedkuwki z materiału woskowego. Przedstawiono wykres ewolucji wypadkowej sił bocznych ułatwiający wybór konstrukcji matrycy, w której działanie sił bocznych będzie zminimalizowane, co umożliwia otrzymywanie odkuwek o odpowiednio wysokiej dokładności wymiarowej.

EN

A method to determine axial and lateral for ces in bracket lever forging die has been presented. Physical modelling and six-axis transducer have been used in the experiments. Preforms have been made of wax material. As a result of experiments, a diagram showing evolution of lateral forces has been prepared. This diagram could be very helpful in such a die design which would minimize the influence of lateral forces on geometrical accuracy of forgings.

5

Analysis of temperature fields in the tools during forging of axially symmetrical parts

Malinowski Z.

Archives of Metallurgy

|

2001

|

Vol. 46, iss. 1

93-118

EN

An evaluation of the temperature distribution in tools during forging of axially symmetrical parts was performed.

PL

W artykule przedstawiono analizę pól temperatury matryc, stempli i wypychaczy w procesach kucia odkuwek osiowosymetrycznych.