Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Theoretical Analysis of Radial-Axial Ring Rolling Process of 7075 Aluminium Alloy

Lulkiewicz Jarosław, Kawałek Anna, Bajor Teresa, Gąsiorkiewicz Maria, Szkudelski Szymon, Chruściński Michał, Ziółkiewicz Stanisław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 4

386--399

EN

This paper presents an analysis of the results of the ring rolling process of EN AW - 7075 aluminium alloy using numerical modelling. The study of the rheological properties of the AW - 7075 aluminium alloy was carried out using the Gleeble 3800 metallurgical process simulator. The modelling of the ring rolling process in the experimental mill was carried out using the Simufact Forming programme based on the finite element method. Based on the analysis of the test results, the speed of the mandrel, the speed of the main roll, the temperature of the metal at the beginning and at the end of the rolling process were determined. The results of research were verified in an experimental mill.

2

Badania modelowe procesu walcowania pierścieni

Lulkiewicz Jarosław, Szkudelski Szymon, Ziółkiewicz Stanisław

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 3

201--212

PL

Wytwarzanie pierścieni metodą kuto-walcowaną należy do najbardziej widowiskowych, a zarazem zaawansowanych kinematycznie procesów obróbki plastycznej. Opracowane technologie kształtowania pierścieni są bardzo cenne i stanowią know-how firm, które nie jest ani udostępniane, ani publikowane. Obecnie wykonanie kuto-walcowanych pierścieni polega na walcowaniu pierścieni z jednoczesnym profilowaniem pobocznic w szczególności materiałów lekkich. Niniejsza praca stanowi wstęp do badań nad opracowaniem i weryfikacją procesu walcowania pierścieni ze stopu aluminium EN AW– 7075. W pracy przedstawiono studium opracowania procesu walcowania pierścieni w programie symulacyjnym Simufact Forming, wykorzystującym metodę elementów skończonych. Na wstępie przedstawiono planowaną metodykę badawczą, mającą na celu uzyskanie zweryfikowanej technologii kształtowania pierścieni. Zaprezentowano zakres i metodę przeprowadzenia badań plastometrycznych, które posłużyły do opracowania matematycznego opisu zmian materiałowych. W dalszej części wskazano na zależności pomiędzy różnymi rodzajami przyjętej kinematyki walców w procesie walcowania pierścieni, jej wpływem na przebieg procesu i geometrię pierścienia. Artykuł wskazuje na możliwość zastosowania uproszczonego procesu symulacyjnego, który nie wpłynie na przebieg walcowania po przeniesieniu wyników do badań fizycznych przeprowadzonych na walcarce laboratoryjnej lub przemysłowej. Otrzymane wyniki badań kształtowania numerycznego pierścienia, takich warunków procesu, jak: prędkość obrotowa walca głównego, posuw trzpienia oraz zapotrzebowanie siłowe procesu posłużyły do zaprojektowania i wykonania modelowej walcarki do pierścieni, na której przeprowadzone zostaną badania weryfikujące symulacje.

EN

Manufacturing of rings rolling method is among the most spectacular and most kinematically advanced metal forming processes. Developed ring forming technologies are very valuable and constitute the know-how of their respective companies, which are not made available or published. Currently, manufacturing of forged and rolled rings involves rolling rings with simultaneous profiling of side surfaces, particularly with the application of lightweight materials. This article is an introduction to research concerning the development and verification of the process of rolling rings from EN AW – 7075 aluminum alloy. This article presents a study of simulation of the ring rolling process in the Simufact Forming simulation environment, utilizing the finite element method. The planned research methodology, with the objective of obtaining verified ring forming technology, is presented in the introduction. The scope and method of conducting plastometric tests, which served for the development of a mathematical description of material changes, is presented. Further on, dependencies between various types of adopted roll kinematics in the ring rolling process are indicated, along with their influence on the course of the process and ring geometry. The article indicates the possibility of applying a simplified simulation process, which will not affect the course of rolling after transfer of results to physical tests performed on a laboratory or industrial rolling mill. Obtained results of ring forming numerical simulations and process conditions, such as: rotational speed of the main roll, mandrel advance and force demand of the process, served for the design and construction of a model ring rolling mill, on which tests will be performed to verify the simulation.

3

Analiza teoretyczna parametrów geometrycznych i prędkościowych w procesie walcowania pierścieni na gorąco

Surdacki P., Gontarz A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 9

420--424

PL

Efektywną metodą wytwarzania wyrobów pierścieniowych o dużych średnicach w stosunku do wymiarów przekroju poprzecznego jest walcowanie pierścieni na gorąco. Do opracowania procesu oraz zachowania jego stabilnego przebiegu niezbędne jest prawidłowe określenie parametrów geometrycznych walcowanego pierścienia oraz prędkości liniowych i obrotowych walców. Istotnym parametrem procesu jest prędkość przyrostu średnicy wewnętrznej i zewnętrznej walcowanego pierścienia, która determinuje prędkości ruchów walców. W przypadku występowania różnic tych prędkości walcowany wyrób, charakteryzujący się dużą smukłością, ulega zniekształceniu. W artykule przedstawiono wyniki analizy teoretycznej procesu walcowania pierścieni. Opracowano model matematyczny oraz numeryczny MES i poddano je analizie porównawczej. Stwierdzono różnice wymiarów walcowanego pierścienia oraz prędkości jego kształtowania w obu modelach oraz zidentyfikowano przyczyny tych różnic.

EN

An effective method of making ring products with large diameters in relation to the cross – section dimensions is hot ring rolling. In order to develop the process and to maintain its stable flow it is necessary to correct determine the geometric and speed parameters of the rolled object and tools. An essential process parameter is the rate of increase in inner and outer diameter of the rolled ring, which determines speeds of the tool movements. In case of differences in these speeds, the rolling product, characterized by high slenderness, is deformed. The article presents the results of the theoretical analysis of the ring rolling process. A mathematical and numerical model of FEM was developed, which was subjected to comparative analysis. There were differences in the dimensions of the rolled ring and speeds of its shaping in both models and the causes of these differences were identified.

4

Analiza stanu naprężeń w konstrukcji prasy hydraulicznej do usuwania odchyłek geometrycznych pierścieni walcowanych na gorąco

Świątoniowski A., Gregorczyk R., Tomecki L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 6

482--490

PL

Pierścieniom walcowanym na gorąco ze względu na ich przeznaczenie do produkcji bieżni łożysk, a także elementów silników lotniczych i innych wysoko obciążonych konstrukcji stawiane są ostre wymagania w zakresie zawężenia tolerancji wymiarowo-kształtowej. Stąd też w przeważającej liczbie przypadków muszą być one po zakończeniu walcowania poddawane operacji usunięcia odchyłek od ich regularnego kształtu geometrycznego-owalizacji i wichrowatości. Jakość tej operacji, a w konsekwencji i jakość wyrobu uzależniona jest w znaczącym stopniu od parametrów konstrukcji prasy -jej sztywności i wytrzymałości. W pracy na podstawie matematycznego modelu układu przedstawiono zależność stanu wytężenia konstrukcji prasy hydraulicznej od parametrów prostowanego pierścienia.

EN

Applying hot rolled rings in the construction of rolling bearings as well as aircraft engines and the other heavy loaded constructions leading to strong narrow of its dimensional and geometrical tolerance. Hence most of them needs to be after rolling operation put into removal of its geometrical distorsion - ovality and warp. The quality of this operation, and further the quality of the product strongly depends on the press construction - its rigidity and strength. In this paper based on the mathematical model of the system an analysis of inﬂuence of the geometrical parameters of the rectiﬁed ring on the stress distribution in the hydraulic press construction has been presented.

5

Wykorzystanie ME S w analizie numerycznej procesu usuwania owalizacji i wichrowatości pierścieni walcowanych na gorąco

Świątoniowski A., Gregorczyk R., Tomecki L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 10

578-585

PL

Jakkolwiek walcowanie pierścieni znajduje dziś szerokie zastosowanie w produkcji elementów maszyn energetycznych, silników lotniczych i innych wysoko obciążonych maszyn i urządzeń, to jego badania ograniczają się wciąż głównie do optymalizacji warunków plastycznego płynięcia materiału podczas trwania procesu. Jeszcze do niedawna znacznie mniej uwagi poświęcano natomiast problemom usuwania geometrycznych odchyłek powstających, tak w wyniku bardzo złożonego schematu odkształcenia, jak i późniejszego chłodzenia materiału pierścienia. W pracy przedstawiono oparty na Metodzie Elementów Skończonych, przestrzenny 3D model usuwania owalizacji i wichrowatości pierścienia. Model ten umożliwia prowadzenie szczegółowej analizy w zakresie stanu naprężeń i odkształceń występujących w pierścieniu podczas tej operacji.

EN

Although hot ring rolling is used to manufacture a wide range of mechanical parts used in power generation plants, aircraft engines, and the other heavy loaded constructions, research on this technology has been limited mostly to the optimization of the condition of the plastic metal flow during deformation process. Considerably less attention has been put to the problem of geometrical distortions of the product resulted from the complex temperature- time-strain rate histories of the material rolled and later cooled. Threedimensional FE model of geometrical distortions (ovality and warp) removal in hot rolled rings has been established under ALGOR Software and presented in this paper. Based on this model an analyse of the stress and strain distribution has been done. Selected results of simulation confirm good predictive ability of the model.

6

Design of manufacturing of welding neck type rings

Malinowski Z., Madej W., Musiał A., Hajduk Z., Wolski A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2005

|

Vol. 31, No 2

201-210

EN

Computer aided design of the rolling process for welding neck 20" and 24" type rings on the Thyssen—Wagner 125—100 mill is described in the paper. Numerical simulations of processes of preform shaping and ring rolling were performed using ring-roll finite element software. The optimal shape of the preform and rolling curve were selected on the basis of results of simulations, as well as on the basis of experimental data. Values of stresses, strains, strain rates and temperatures during rolling were determined and resutts were validated by comparison with the data monitored during the real industrial process. Obtained results were used for the design of tools for forging and rolling of welding neck type rings.

PL

W pracy przedstawiono projektowanie procesu walcowania pierścieni kołnierzowych typu welding neck 20" and 24" w walcarce typu Thyssen-Wagner RAW 125-100. Komputerowa symulacja procesu kształtowania przedkuwki i walcowania pierścieni została przeprowadzona z wykorzystaniem programu Ring-Roll opartego na metodzie elementów skończonych. Na podstawie wyników symulacji oraz wyników doświadczalnych procesu walcowania pierścieni, dobrano optymalny kształt przedkuwki i krzywą walcowania dla danego typu pierścienia. Wartości naprężeń, odkształceń, prędkości odkształcenia oraz temperatury zostały określone dla poszczególnych etapów walcowania, a uzyskane wyniki poddano weryfikacji z danymi uzyskanymi z rzeczywistego procesu walcowania przeprowadzonego w warunkach przemysłowych. W oparciu o przedstawione wyniki, zaprojektowano narzędzia do kucia oraz walcowania pierścieni kołnierzowych.

7

Projektowanie walcowania pierścieni kołnierzowych typu "welding neck"

Madej W., Malinowski Z., Musiał A., Hajduk Z., Wolski A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2005

|

Vol. 72, nr 10

504-509

PL

W pracy przedstawiono projektowanie procesu walcowania pierścieni na walcarce Thyssen-Wagner 125-100 z przedkuwek kutych na prasie hydraulicznej HRP 40000 kN. Przy projektowaniu kształtu przedkuwki wykorzystano wyniki symulacji walcowania pierścienia. Komputerowa symulacja procesu kształtowania przedkuwki (kucie i dziurowanie) została opracowana z wykorzystaniem programu RingRoll opartego na metodzie elementów skończonych. Na podstawie wyników symulacji oraz wyników eksperymentalnych procesu walcowania pierścieni dobrano kształt przedkuwki zapewniający prawidłowe wykonanie pierścienia w trakcie procesu walcowania. Symulacja komputerowa procesu walcowania pierścienia została wykonana z wykorzystaniem programu RingRoll. Wartości naprężeń, odkształceń, prędkości odkształcenia oraz temperatury zostały określone dla poszczególnych etapów walcowania, a uzyskane wyniki porównano z danymi uzyskanymi z rzeczywistego procesu przeprowadzonego w warunkach przemysłowych. Opierając się na przedstawionych wynikach, zaprojektowano narzędzia do kucia przedkuwki oraz do walcowania wyrobów.

EN

Analysis of manufacturing process of rings on the Thyssen-Wagner rolling mill RAW 125-100 is described in the paper. The mill is combined with the hydraulic press HRP 40 000 kN. Computer simulations of pressing and rolling processes were performed and the results were used in the optimal technology design. Simulation of shaping of the preform (compression and piercing) was performed using RingRoll computer program. Results of simulations and industrial experiments enabled selection of the best shape of the preform. Simulation of the ring rolling process was also performed using RingRoll software. Fields of strains, strain rates, stresses and temperatures were determined for the whole rolling process. Experimental validation was performed in the industrial conditions. Design of tools for forging and rolling is the main result of the project.

8

Proces przygotowania odkuwek do walcowania obręczy w walcarce promieniowo - osiowej

Sińczak J., Kuźmiński Z., Godek P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2004

|

Vol. 71, nr 3

106-112

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań analiz procesu przygotowania wsadu, tj. odkuwki z osiowo przebitym otworem, do walcowania obręczy w walcarce promieniowo - osiowej. Symulacje komputerowe wykonano za pomocą programu FORM - 2D. Celem przeprowadzonych symulacji spęczania i dziurowania wsadu do walcowania obręczy kolejowej było określenie wpływu kształtu matrycy (skosy matrycowe, promienie zaokrągleń matryc) oraz wsadu (smukłość, zaokrąglone krawędzie wsadu) na sposób płynięcia, rozkład i wartości temperatur oraz naprężeń w materiale odkuwki. Analizowano wpływ powyższych czynników na powstawanie wad po walcowaniu w walcarce promieniowo - osiowej.

EN

In following study the analysis of ring preform swelling and piercing process in carried out. The preform for ring rolling is produced with HRP 4000 press. The plastometric research of steel for its production was performed. The temperature field in preform preparing process was estimated on the basis of research results, using FORM - 2D program. A batch temperature variation during forming process was determined for currently applied technology, and for a batch witch changed dimensions and a die with new construction. The new construction of a die and the changed batch allow for decreasing a risk of defects, witch are caused by overcooling of half - products surface and a low plasticity in these conditions.

9

Komputerowa symulacja procesu walcowania pierścieni w walcowni Huty Bankowa

Malinowski Z., Głowacki M., Pietrzyk M., Wcisło J., Hajduk Z., Musiał A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2003

|

Vol. 70, nr 1

14--19

PL

W pracy opisano model i program komputerowy procesu walcowania pierścieni. Program symuluje cały proces obejmujący nagrzewanie wsadu, prasowanie, dziurowanie i walcowanie. Cieplno-mechaniczno-mikrostrukturalny model wykorzystuje metodę elementów skończonych. Program jest wyposażony w interfejs graficzny, który ułatwia pracę użytkownikowi. Wybrane przykłady wyników symulacji zostały zamieszczone w pracy i potwierdzają dobrą dokładność modelu.

EN

The new concept of mathematical modelling of shape rolling in application to rolling of steel rings is the main subject of the paper. The program simulates the whole manufacturing process, including heating of the stock material, pressing of the slug, piercing and finally the ring rolling. The thermal-mechanical-microstructural model based on the finite element method is applied. The temperature changes, metal flow and microstructure evolution are taken into consideration in all component processes. The program is equipped with graphical interface, which organizes the simulation process, allows simple data setting by controlling its consistency and graphical presentation of results. Selected results of simulations, presented in the paper, confirm good predictive ability of the model.

10

Fizyczna symulacja procesu walcowania pierścieni z zastosowaniem plastometru skrętnego

Nowakowski A., Kuźmiński Z.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2003

|

Vol. 70, nr 6

246--251

PL

W artykule przedstawiono podstawowe założenia umożliwiające symulację fizyczną z zastosowaniem plastometrycznej próby skręcania. Opisano podstawy teoretyczne analizy odkształcenia i prędkości odkształcenia w próbie skręcania. Podjęto próbę stworzenia modelu odkształcenia i prędkości odkształcenia dla procesu walcowania pierścieni w walcarce promieniowo-osiowej, który można wykorzystać do symulacji z zastosowaniem plastometru skrętnego.

EN

The following article presents basic assumptions enabling physical simulation with application of plastometric torsion testing. The theoretical basis of strain analysis and strain rate in torsion testing has been described. There was made an attempt to construct a model of strain and strain rate for a process of ring rolling in ring rolling mill. The model may be used in simulation with application of a torsion plastometer.