Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  rotary compression
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy teoretyczno-doświadczalnej procesu obciskania obrotowego osiowosymetrycznych elementów drążonych na zimno. Badania prowadzono pod kątem określenia wpływu grubości ścianki półfabrykatu rurowego na przebieg procesu kształtowania oraz jakość uzyskanych wyrobów. Analizę teoretyczną przeprowadzono w oparciu o wyniki modelowania numerycznego metodą elementów skończonych. Obliczenia wykonano w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia w programie Simufact Forming. Uzyskane wyniki zweryfikowano podczas prób laboratoryjnych, zrealizowanych w specjalnym agregacie do obciskania obrotowego. Rezultaty badań potwierdziły możliwość kształtowania na zimno drążonych odkuwek wałków stopniowanych w szerokim zakresie grubości ścianki półfabrykatów rurowych.
EN
The paper reports the results of theoretical and experimental analyses of a cold rotary compression process for producing axisymmetric hollow parts. The aim of the study was to determine the effect of wall thickness of tubular billet on the rotary compression process and product quality. The theoretical analysis involved numerical modelling by the finite element method. The numerical analysis was performed in a three-dimensional state of strain using Simufact Forming. The numerical results were then verified in laboratory tests conducted using a specially designed machine for rotary compression. The experimental results confirm that stepped hollow shafts can be cold formed from tubes with different wall thicknesses.
EN
This paper presents the chosen results of ball pins hollow forgings forming by means of rotary compression. Theoretical research was based on numerical simulations, conducted using finite element method. The software Simufact was applied for calculations needs. During simulations, kinematics of material flow, strain intensity distribution, damage criterion according to Cockroft-Latham and temperature distributions were determined. Force parameters in the process were also determined and limiting phenomena were identified. Results from FEM modeling were verified in laboratory conditions. Ball pins hollow forgings forming tests were performed in a special forge aggregate. The obtained results fully confirmed the possibility of ball pins hollow forgings manufacturing by means of rotary compression.
PL
W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań nad technologią jednoczesnego kształtowania drążonych odkuwek wałków stopniowanych wraz z uzwojeniami ślimaków metodą obciskania obrotowego. Zaproponowano przy tym, aby odkuwki wytwarzane były z półfabrykatów rurowych ze stopu tytanu w gatunku Ti6Al4V. Analizę teoretyczną oparto na modelowaniu numerycznym, które przeprowadzono metodą elementów skończonych w oprogramowaniu Simufact Forming. W trakcie symulacji określono przydatność technologii obciskania obrotowego do kształtowania drążonych odkuwek z uzwojeniami ślimaków. Wyznaczono zakres parametrów stabilnego przebiegu procesu, ponadto rozpoznano czynniki, które mogą wpływać negatywnie na przebieg procesu kształtowania oraz jakość uzyskanych odkuwek. Uzyskane wyniki potwierdziły możliwość obciskania obrotowego drążonych odkuwek ze stopów tytanu wraz z uzwojeniami ślimaków.
EN
This paper presents selected results of the research on developing a process for forming hollow stepped shafts with worms by rotary compression. It is proposed that these parts be formed from a hollow billet made of titanium alloy Ti6Al4V. The proposed method is modelled numerically by the finite element method using the Simufact Forming simulation software. In the simulations, we tested whether the rotary compression technique is suitable for manufacturing hollow parts with worms. We determined a range of process stability-ensuring parameters and identified factors that can have a negative effect on the forming process and product quality. The results confirm that hollow titanium alloy shafts with worms can be manufactured by rotary compression.
PL
W opracowaniu przedstawiono wyniki badań doświadczalnych obciskania obrotowego drążonych odkuwek elementarnych wałków ze stopu aluminium w gatunku 6061. Badania przeprowadzono w specjalnym agregacie kuźniczym, którego konstrukcję opracowano w Politechnice Lubelskiej. W trakcie prób kształtowano na zimno i na gorąco drążone odkuwki wałków elementarnych ze skrajnymi przewężeniami z cienkościennego wsadu rurowego. Podczas eksperymentu analizowano wpływ temperatury wsadu na przebieg procesu obciskania, parametry geometryczne ukształtowanych odkuwek oraz parametry siłowe procesu. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że możliwe jest kształtowanie metodą obciskania obrotowego w szerokim zakresie temperatur cienkościennych odkuwek wałków stopniowanych ze stopów aluminium. Określono również ograniczenia, które mogą pojawić się podczas realizacji procesu obciskania na zimno i na gorąco.
EN
This paper presents the experimental results of rotary compression process for hollow shafts made of 6061 aluminium alloy. The experiments were performed in a forging equipment specially designed at the Lublin University of Technology. The experiments consisted in the hot and cold forming of hollow shafts with reduced ends. They involved determination of the effect of temperature on the rotary compression process, loads and torques as well as finished product geometry. The experimental results demonstrate that rotary compression can be used for forming thin-walled parts made of aluminium alloys in a wide range of temperature. In addition to this, failure modes in both hot and cold rotary compression have been determined.
PL
W artykule dokonano analizy procesu kształtowania drążonego sworznia kulistego. Jako metodę kształtowania zaproponowano nowatorską technologię obciskania obrotowego, opracowaną w Politechnice Lubelskiej. W analizie skupiono się na wpływie średnicy zewnętrznej wsadu (rury) na przebieg kształtowania. W efekcie wykonanych symulacji numerycznych stwierdzono, że najkorzystniej jest prowadzić kształtowanie stosując wsad o minimalnej średnicy zewnętrznej, przy której uzyskiwana jest odkuwka o pożądanym kształcie. W takim przypadku parametry siłowo-energetyczne procesu są najmniejsze oraz minimalizowana jest możliwość powstawania pęknięć zlokalizowanych na powierzchni wewnętrznej sworznia.
EN
This paper provides the analysis of a hollow ball pin forming process. An innovatory rotary compression technology, worked out al Lublin University of Technology, was proposed as a forming method. The analysis concentrated on the influence of billet (pipe) external diameter on the forming course. In the result of numerical simulations it was stated that the most favorable was application of forming using billet of minimal external diameter, at which a forging of desired shape was obtained. In such a case force-energetic parameters of the process are the lowest and the possibility of cracks presence appearing at the pin internal surface is minimized.
PL
W artykule dokonano analizy procesu kształtowania drążonego sworznia kulistego. Jako metodę kształtowania zaproponowano nowatorską technologię obciskania obrotowego, opracowaną w Politechnice Lubelskiej. W analizie skupiono się na wpływie średnicy zewnętrznej wsadu (rury) na przebieg kształtowania. W efekcie wykonanych symulacji numerycznych stwierdzono, że najkorzystniej jest prowadzić kształtowanie stosując wsad o minimalnej średnicy zewnętrznej, przy której uzyskiwana jest odkuwka o pożądanym kształcie. W takim przypadku parametry siłowo-energetyczne procesu są najmniejsze oraz minimalizowana jest możliwość powstawania pęknięć zlokalizowanych na powierzchni wewnętrznej sworznia.
EN
This paper provides the analysis of a hollow ball pin forming process. An innovatory rotary compression technology, worked out al Lublin University of Technology, was proposed as a forming method. The analysis concentrated on the influence of billet (pipe) external diameter on the forming course. In the result of numerical simulations it was stated that the most favorable was application of forming using billet of minimal external diameter, at which a forging of desired shape was obtained. In such a case force-energetic parameters of the process are the lowest and the possibility of cracks presence appearing at the pin internal surface is minimized.
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).
EN
The paper presents a new method for manufacturing hollow shafts, where tubes are used as billet. First, the design of a specially designed forging machine for rotary compression is described. The machine is then numerically tested with regard to its strength, and the effect of elastic strains of the roll system on the quality of produced parts is determined. The machine’s strength is calculated by the finite element method using the NX Nastran program. Technological capabilities of the machine are determined, too. Next, the results of the modeling of the rotary compression process for a hollow stepped shafts by the finite element method are given. The process for manufacturing hollow shafts was modeled using the Simufact.Forming simulation program. The FEM results are then verified experimentally in the designed forging machine for rotary compression. The experimental results confirm that axisymmetric hollow shafts can be produced by the rotary compression method. It is also confirmed that numerical methods are suitable for investigating both machine design and metal forming processes.
PL
W artykule zaprezentowano nowatorską technologię kształtowania drążonych odkuwek z wykorzystaniem wsadu rurowego. Następnie opisano konstrukcję opracowanego i wykonanego agregatu kuźniczego do realizacji procesu obciskania obrotowego. Przedstawiono wyniki numerycznej analizy wytrzymałościowej urządzenia oraz wpływ odkształceń sprężystych klatki roboczej na jakość kształtowanych odkuwek. Obliczenia wytrzymałościowe urządzenia wykonano metodą elementów skończonych w środowisku NX Nastran. Określono również możliwości technologiczne agregatu. Następnie przedstawiono wyniki modelowania metodą elementów skończonych procesu obciskania obrotowego drążonej odkuwki elementarnego wałka stopniowanego. Do przeprowadzenia symulacji numerycznych kształtowania odkuwek drążonych wykorzystano pakiet oprogramowania Simufact Forming. Wyniki symulacji MES zweryfikowano doświadczalnie w kuźniczym agregacie do obciskania obrotowego. W rezultacie przeprowadzonych badań potwierdzono możliwość kształtowania drążonych odkuwek osiowo-symetrycznych metodą obciskania obrotowego. Potwierdzono również zasadność stosowania metod numerycznych w analizie konstrukcji oraz procesów kształtowania plastycznego metali.
9
Content available remote Producing hollow drive shafts by rotary compression
EN
The paper presents the numerical and experimental results of producing hollow parts by a new method of rotary compression. First, the most popular methods for producing axisymmetric hollow parts are described. Next, the paper examines the forming of such parts by rotary compression. With the method, a hollow billet is shaped by tools that both rotate and translate relative to the axis of the billet. In order to estimate the technological viability of rotary compression, we numerically model the rotary compression process for a drive shaft by the finite element method. The 3D FEM simulations are performed using the Simufact Forming software suit. Thermal phenomena are investigated. The numerical results are then verified under laboratory conditions. The experimental results show a good agreement with the FEM results, which confirms that hollow parts such as stepped axes and shafts can be produced by rotary compression.
PL
Przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania obrotowego drążonej odkuwki wałka stopniowanego z wieńcem zębatym ze stopu tytanu Ti6Al4V. Omówiono korzyści wynikające ze stosowania elementów drążonych w budowie maszyn oraz scharakteryzowano najczęściej stosowane metody ich wytwarzania. Następnie zaproponowano zastosowanie obciskania obrotowego do kształtowania odkuwek wałków drążonych. W celu potwierdzenia możliwości kształtowania tego typu wyrobów, zamodelowano proces obciskania obrotowego drążonej odkuwki wałka, wykorzystując w tym celu techniki numeryczne. Symulacje kształtowania półfabrykatu przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia metodą elementów skończonych (MES), wykorzystując pakiet oprogramowania DEFORM-3D. W trakcie obliczeń analizowano geometrię obciskanych odkuwek oraz określono kinematykę płynięcia metalu. Wyznaczono również rozkłady intensywności odkształceń, naprężeń, temperatur, kryterium zniszczenia oraz parametrów siłowych procesu. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdziły możliwość wytwarzania odkuwek wałków drążonych z wieńcami uzębionymi z wsadów w kształcie rur metodami obciskania obrotowego.
EN
The paper presents the results of a numerical analysis for producing a toothed hollow shaft made of titanium alloy Ti6Al4V by rotary compression. First, benefits of using hollow parts in machine building are discussed and the most popular production methods of such parts are described. It is then proposed that rotary compression be employed to produce hollow shafts. The rotary compression process for producing a hollow shaft was modelled numerically. The numerical simulations were performed in a three-dimensional state of strain by the finite element method (FEM) using the DEFORM-3D software. In the calculations, the geometry of rotary compressed shafts was investigated and the kinematics of metal flow was determined. Also, the distributions of strains, stresses, temperatures, fracture criterion and forces were determined. The numerical results obtained confirmed the possibility of producing hollow shafts with teeth from tubes by rotary compression methods.
11
Content available Innovative Metal Forming Technologies
EN
In this paper the new metal forming technologies developed at Lublin University of Technology are presented. The team of Metal Forming and Numerical Modeling Department focus on finding new solutions for different parts manufacturing. Among them, the researchers were interested in rotational forming processes for full and hollow parts: cross wedge rolling, helical wedge rolling, rotary compression and rolling extrusion. Short descriptions of the chosen processes and realized research of them are shown.
PL
W opracowaniu przedstawiono nowatorski sposób rotacyjnego kształtowania odkuwek stopniowanych pierścieni. Omówiono dotychczas stosowane metody wytwarzania półfabrykatów pierścieni i zaproponowano zastosowanie obciskania obrotowego w walcach mimośrodowych do kształtowania tego typu półfabrykatów z wsadu rurowego. Przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania w walcach mimośrodowych odkuwek stopniowanych pierścieni. Symulacje procesu wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych (MES) w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia z uwzględnieniem zjawisk termicznych. Do obliczeń użyto pakietu oprogramowania Simufact Forming w wersji 11.0. Analizowano parametry geometryczne otrzymanych wyrobów, wyznaczono rozkłady odkształceń, temperatury oraz znormalizowanego kryterium pękania. Wyznaczono również parametry siłowe procesu. W efekcie przeprowadzonych symulacji potwierdzono możliwość kształtowania stopniowanych odkuwek pierścieni metodą obciskania w walcach mimośrodowych.
EN
This paper presents an innovative method for producing stepped rings by rotary compression. First, currently used production methods for rings are discussed; then, it is proposed that rings be produced from tube stock by rotary compression using eccentric rolls. Next, numerical results of the analysis of producing stepped rings by rotary compression using eccentric rolls are presented. The process was simulated using the finite element method (FEM) for a three-dimensional state of strain, where thermal phenomena were considered, too. The computations were performed using Simufact Forming v. 11.0. Geometrical parameters of obtained parts are examined, and the distributions of strain, temperature and normalized fracture criterion are determined. Also, force parameters of the process are determined. The simulation results confirm the possibility of producing stepped rings by the rotary compression method using eccentric rolls.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu obciskania obrotowego drążonych odkuwek wałków stopniowanych. W pierwszym etapie badań zamodelowano proces kształtowania odkuwki numerycznie z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Obliczenia przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, wykorzystując pakiet oprogramowania Simufact Forming. W trakcie symulacji analizowano kinematykę płynięcia metalu, określono geometrię odkuwek, wyznaczono również rozkłady intensywności odkształcenia, temperatury i kryterium zniszczenia. Wyniki symulacji numerycznych zweryfikowano doświadczalnie w warunkach laboratoryjnych. W efekcie przeprowadzonych badań potwierdzono możliwość kształtowania drążonych odkuwek stopniowanych wałków metodą obciskania obrotowego, a także potwierdzono zasadność stosowania metod numerycznych w analizie procesów kształtowania plastycznego metali.
EN
The paper presents the theoretical and experimental results of the rotary compression process for producing hollow stepped shafts. First, the process is modeled numerically by the finite element method. The simulations are performed in a three-dimensional state of strain using Simufact Forming. The pattern of metal flow and geometry of products are examined; also, the distributions of effective strain, temperature and fracture criterion are determined. The numerical simulation results are then verified in experimental tests run under industrial conditions. The experimental results confirm that hollow stepped shafts can be produced by the rotary compression method. In addition, the obtained results confirm that numerical methods can be applied to investigate metal forming processes.
PL
Przedstawiono wybrane wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu obciskania obrotowego drążonych odkuwek ze stopu magnezu AZ31. W trakcie zrealizowanych prac przeprowadzono symulacje numeryczne oparte na metodzie elementów skończonych kształtowania drążonych odkuwek ze skrajnymi czopami. Obliczenia wykonano w oprogramowaniu Simugact Forming, w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, podczas których określono rozkłady odkształceń, temperatur, kryterium zniszczenia oraz przebiegi sił kształtowania i momentów obrotowych. Uzyskane wyniki zweryfikowano doświadczalnie w specjalnym agregacie kuźniczym do obciskania obrotowego. W wyniku przeprowadzonych badań potwierdzono możliwość kształtowania drążonych odkuwek ze stopów magnezu metodą obciskania obrotowego. Określono również ograniczenia, które mogą pojawić się podczas realizacji procesu.
EN
The paper presents selected results of theoretical and experimental studies of a rotary compression process for hollow shafts made of magnesium alloy AZ31. The numerical modeling of the process was performed by the FEM-based simulation software Simufact Forming for a three-dimensional state of strain. The following were obtained in the numerical modelling: distributions of the strain, temperature and damage criterion, as well as variations in the tool load and torque. The numerical results were then verified in experimental tests, using a forging machine designed specifically for rotary compression. The experimental results confirm that hollow parts made of magnesium alloys can be produced by the rotary compression method. Also, the experiments helped determine phenomena that can disturb the process.
PL
Przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania w walcach śrubowych odkuwek stopniowanych pierścieni. Omówiono obszar zastosowania wyrobów w kształcie stopniowanych pierścieni oraz scharakteryzowano główne metody wytwarzania tego typu elementów. Następnie zaproponowano wykorzystanie procesów obciskania obrotowego w walcach śrubowych do wytwarzania osiowosymetrycznych odkuwek drążonych ze wsadu rurowego. Symulacje numeryczne procesu wykonano metodą elementów skończonych (MES) w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia z uwzględnieniem zjawisk termicznych. W trakcie obliczeń analizowano parametry geometryczne otrzymanych wyrobów, wyznaczono rozkłady odkształceń. Określono również parametry siłowe procesu. Do analizy wykorzystano komercyjny pakiet oprogramowania Simufact Forming w wersji 11.0. W efekcie przeprowadzonych symulacji potwierdzono możliwość kształtowania stopniowanych odkuwek pierścieni metodą obciskania w walcach śrubowych.
EN
The paper presents results of a numerical analysis of the rotary compression process in helical rolls for producing stepped rings. The application of stepped rings is discussed and the main methods for producing such elements are described. Next, the application of rotary compression processes in helical rolls to the production of axisymmetric hollow products from tubular billet is proposed. The process was simulated numerically using finite element method (FEM) in a three dimensional strain state with thermal phenomena taken into account. In the computations, geometrical parameters of the products obtained were examined and strain distributions were determined. Also, force parameters of the process were determined. To perform the analysis, commercial software Simufact Forming v. 11.0 was used. The results of the simulations confirm the possibility of forming stepped rings by the rotary compression process using helical rolls.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania obrotowego odkuwki wielostopniowego wałka drążonego ze stopu tytanu Ti6Al4V. Symulacje numeryczne procesu przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując pakiet oprogramowania Simufact Forming w wersji 11.0. Omówiono obszar wykorzystania elementów drążonych w przemyśle oraz korzyści płynące ze stosowania tego typu półfabrykatów. Stosując metody numeryczne określono wpływ prędkości postępowej i obrotowej narzędzi na kształt uzyskanych wyrobów oraz przebieg procesu obciskania. Wyznaczono również parametry siłowe procesu (siły nacisku narzędzi i momenty obrotowe). Otrzymane rezultaty badań numerycznych potwierdziły możliwość kształtowania metodami obróbki plastycznej odkuwek wielostopniowych wałków drążonych z wsadu w postaci odcinków handlowych rur.
EN
The paper presents the results of a numerical analysis of the rotary compression process for producing multi-step hollow shafts made from titanium alloy Ti6Al4V. The numerical simulations of the process were conducted by the finite element method (FEM), using Simufact Forming v. 11.0. The paper discusses both the applications of hollow parts in the industry and the benefits of using them. Owing to the employment of numerical methods, the effect of advance and rotary speeds of the tools on the shape of parts obtained and the course of the rotary compression process could be analyzed. In addition, force parameters of the process (tool thrust forces and torques) were determined. The presented numerical analysis results confirm the possibility of employing metal forming technologies to produce multi-step hollow shafts using tube sections as the billet material.
EN
The paper presents results of a numerical analysis of the rotary compression process for producing extreme steps of a multi-step hollow shaft. The numerical simulations of the process were conducted by the finite element method (FEM), using Simufact Forming version 11.0. Applications of hollow parts in industry are discussed and benefits of their use are presented. With numerical modeling, the effect of basic rotary compression parameters (deformation ratio ?, wall thickness go, billet initial diameter D, advance speed v and rotary speed n of the tools) on shape of the produced parts are determined. Also, force parameters of the process, tool thrust force and torques are determined. The presented numerical analysis results confirm the possibility of producing multi-step hollow shafts using tube sections as billet material by metal machining methods.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania obrotowego skrajnych stopni odkuwki wielostopniowego wałka drążonego. Symulacje numeryczne procesu przeprowadzono metodą elementów skończonych (MES), przy zastsowaniu komercyjnego pakietu oprogramowania Simufact Forming w wersji 11.0. Omówiono obszar wykorzystania elementów drążonych w przemyśle i przybliżono korzyści płynące z ich stosowania. Poprzez modelowanie numeryczne określono wpływ podstawowych parametrów obciskania obrotowego (stopnia gniotu ?, grubości ścianki go, początkowej średnicy wsadu D, prędkości postępowej v i obrotowej n narzędzi) na kształt otrzymanych wyrobów. Wyznaczono parametry siłowe procesu siły nacisku narzędzi i momenty obrotowe. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdzają możliwość wytwarzania odkuwek wielostopniowych wałków drążonych ze wsadu w postaci odcinków rury metodami obróbki plastycznej.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania obrotowego odkuwki wielostopniowego wałka drążonego ze stopu tytanu w gatunku Ti6Al4V. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania Simufact Forming w wersji 10.0. Symulacje prowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia z uwzględnieniem pełnej analizy termicznej, w trakcie których wyznaczono progresję kształtu odkuwki. Określono również rozkłady odkształceń, naprężeń, temperatur oraz przebiegi momentów walcowania. Omówiono sposoby wytwarzania elementów drążonych ze stopów metali lekkich wykorzystywanych w lotnictwie oraz wpływ zastosowanej technologii kształtowania na ich wytrzymałość. Obecnie w większości elementy drążone ze stopów metali lekkich wytwarza się w procesach obróbki ubytkowej, co wiąże się z dużymi stratami energii i materiałów oraz pogorszeniem ich własności. Jednym ze sposobów na podniesienie własności wytrzymałościowych oraz obniżenie zużycia materiałów jest odpowiednie ukształtowanie struktury wewnętrznej, które można uzyskać w wyniku plastycznego ukształtowania półfabrykatu. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdzają możliwość wytwarzania odkuwek wielostopniowych wałków drążonych ze wsadu w postaci odcinków rury metodami obróbki plastycznej.
EN
This paper presents the results of numerical analysis of rotary compression process of a multi-stepped hollowed shaft forging from titanium alloy Ti6Al4V type. The numerical analysis of the process was conducted basing on finite element method (FEM), using the commercial software Simufact Forming 10.0 version. Simulations were made in 3D state of strain, with consideration of complete thermal analysis. During simulations progression of the forging shape was determined. Strains, stresses, temperature distributions and rolling moments course were also given. The ways of hollowed parts manufacturing from light metals alloys used in aviation industry as well as the influence of the applied forming technology on their durability were discussed. At present, hollowed parts from light metals alloys are manufactured by means of machining, which is connected with a considerable loss of energy and materials and their properties deterioration. One of the ways of durability increase and lowering material consumption is appropriate forming of the inner structure, which can be obtained in the result of preform metal forming. The discussed results of numerical research confirm the possibility of multi-stepped hollowed shafts forgings manufacturing from the billet in the form of pipe parts by means of metal forming methods.
PL
Przedstawiono analizę procesu obciskania obrotowego wyrobów drążonych wykonywanych ze stali C45, stopu aluminium 6061 oraz stopu tytanu Ti6Al4V. Przeprowadzone obliczenia numeryczne objęły przypadek kształtowania pojedynczego, centralnego przewężenia wyrobu drążonego z wsadu o średnicy d0 = 25 mm, którą redukowano do df = 20 mm. Analiza uzyskanych wyników pod kątem parametrów technologicznych i dokładności wykonania stanowiła podstawę do wytypowania zestawu narzędziowego (dwie rolki robocze oraz pojedynczy segment płaski), który wykonano w metalu z przeznaczeniem do przeprowadzenia prób doświadczalnych. W badaniach eksperymentalnych wykorzystano walcarkę poprzeczno--klinową LUW-2, którą przystosowano do realizacji procesu obciskania obrotowego. Uzyskane wyniki świadczą o możliwości praktycznego stosowania tej technologii w kształtowaniu wyrobów drążonych.
EN
This paper discusses the analysis of rotary compression process of hollowed shafts made of steel C45, aluminum alloy 6061 and titanium alloy Ti6Al4V. In numerical research, a case of forming of a single necking of a part with initial diameter d0 = 25 mm reduced to df = 20 mm was analyzed. Obtained results of simulations calculations FEM were used in determining of tools sets shapes consisting of two rolls and one flat tool segment. For experimental research on rotary compression process, a cross-wedge rolling mill LUW-2, with possibility of configuration changes for rotary compression or cross rolls rolling processes, was used. The obtained results give basic information in possibility of this hollowed parts forming technology applications.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.