Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Konstrukcja i możliwości technologiczne uniwersalnej walcarki kuźniczej

Tomczak J., Tofil A.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 11

988--990

PL

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.

2

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.

3

Theoretical and Experimental Research on Forge Rolling Process of Preforms From Magnesium Alloy AZ31

Bulzak T., Tomczak J., Pater Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

437--443

EN

This paper presents results of theoretical and experimental research works on the rolling process of a lever preform from magnesium alloy AZ31. The forge rolling process of the preform was realized in the system oval-circle. The paper focuses mainly on kinematics of material flow and proper filling of rolling impressions. Research aiming at determining possibilities of faults presence in the form of cracks, overlapping and improper filling of the impressions were also conducted. During experimental research it was noticed that material cracking took place at the moment of material clamping by rolls. Moreover, it was stated that this cracking may be the result of large shearing stresses action, appearing at the moment of material clamping by rolls. Shearing stresses values were determined on the basis of numerical calculations. Next, tools were modified in order to lower tangential stresses at the moment of material clamping by rolls. The further experimental research with modified tools confirmed the rightness of the assumptions. On the basis of conducted works on the forge rolling process of magnesium alloy AZ31, it was stated that when material is clamped by tools tangential stresses intensification should not take place.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań teoretyczno - doświadczalnych procesu walcowania przedkuwki dźwigni ze stopu magnezu AZ31. Proces walcowania kuźniczego przedkuwki realizowano w systemie owal - koło. W opracowaniu skupiono się przede wszystkim na kinematyce płynięcia materiału oraz poprawności wypełnienia wykrojów walcowniczych. Prowadzono również badania pod kątem określenia możliwości powstawania wad w postaci pęknięć, zawalcowań oraz niewłaściwego wypełnienia wykrojów. Badania doświadczalne wykazały, że w momencie chwytu materiału przez walce, w wyniku działania zbyt dużych naprężeń ściskających, występuje jego pękanie. Stąd w pracy na podstawie obliczeń numerycznych wyznaczono wartości naprężeń ścinających. W oparciu o uzyskane wyniki dokonano modyfikacji narzędzi. Badania doświadczalne z wykorzystaniem zmodyfikowanych narzędzi potwierdziły poprawność przyjętych założeń. Na podstawie przeprowadzonych prac nad procesem walcowania kuźniczego stopu magnezu AZ31 stwierdzono, że w momencie chwytu materiału przez narzędzia nie powinno dochodzić do intensyfikacji naprężeń stycznych.

4

Walcowanie kuźnicze odkuwek drążonych ze stopu aluminium 6063

Bulzak T., Tomczak J., Pater Z.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 8

523--527

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań teoretycznych procesu walcowania kuźniczego odkuwek drążonych. Analizowany proces modelowano metodą elementów skończonych w oprogramowaniu Deform – 3D. Przyjęto, że wsad rurowy o początkowej średnicy zewnętrznej D = 30 mm zostanie poddany walcowaniu w systemie owal–koło na średnicę d = 25 mm. Badania przeprowadzono dla czterech grubości ścianki wsadu rurowego. Uzyskane wyniki pozwoliły określić wpływ grubości ścianki wsadu na przebieg procesu walcowania kuźniczego wyrobów drążonych. W rezultacie przeprowadzonej analizy numerycznej wyznaczono: progresję kształtu walcowanych odkuwek, rozkład intensywności odkształcenia, zmiany poszerzenia i wydłużenia odkuwek oraz charakterystyki siłowe. Wyniki zrealizowanych badań wskazują na silną zależność przebiegu procesu walcowania kuźniczego wyrobów drążonych od początkowej grubości ścianki wsadu rurowego.

EN

The paper presents the theoretical results of a roll forging process for hollow parts. The roll forging process was modeled by the finite element method using the Deform-3D software package. In the simulations, a hollow billet with outside diameter D = 30 was roll forged using oval- and circular-grooved rolls to reach the required diameter d =25 mm. The modelling was performed for four different wall thicknesses of the hollow billet. The numerical results helped determine the effect of billet wall thickness on the roll forging process for hollow parts. As a result of the numerical analysis, the following were determined: changes in the workpiece shape, distributions of the effective strain, variations in width and length of the workpiece as well as variations in the force parameters of the process. The results demonstrate that the initial wall thickness of the hollow billet has a significant effect on the roll forging process for hollow parts.

5

Modelowanie procesu walcowania przedkuwki korbowodu przy zastosowaniu programu VeraCAD

Skubisz P., Sińczak J., Lisiecki Ł.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 9

640--645

PL

W pracy przedstawiono wyniki zastosowania programu VeraCAD do projektowania parametrów procesu walcowania przedkuwek dla odkuwek o wydłużonym kształcie, charakteryzujących się zmiennym przekrojem poprzecznym na długości. Przedstawiono kolejne etapy projektowania technologii, zwracając uwagę na odpowiedni dobór parametrów decydujących o możliwości przeprowadzenia procesu walcowania oraz uzyskaniu poprawnego kształtu przedkuwki. Jako weryfikację prognozowanych kształtów przedkuwki w kolejnych przepustach przeprowadzono modelowanie numeryczne MES, którego wyniki wykorzystano do porównania założonych i uzyskanych po walcowaniu przekrojów przedkuwki. Poprawność zaprojektowanego kształtu przedkuwki weryfikowano programem do analizy procesu kucia przy zastosowaniu zaprojektowanej przedkuwki pod kątem uzyskania całkowitego wypełnienia wykroju oraz wielkości wypływki.

EN

The paper presents an example of design of reducer rolled perform for forged parts of significant transverse cross-section differences with the aid of VeraCAD system. Results of determination of calibration plan, based on reduction limits along the rolled bar, allowed generation of perform CAD models and rolling impressions for each rolling pass. Obtained scheme of calibration was verified with numerical modelling with finite element method, which showed discrepancies in shape and indicated corrections in elongation and displacement predictions. Furthermore, numerical modelling of forging operations verified reliability of the design of the perform, based of mass distribution calculated with a use of numerical model of the finished part.

6

Analiza numeryczna walcowania wzdłużnego przedkuwki dźwigni ze stopu magnezu AZ31

Bulzak T., Tomczak J., Pater Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 11

748-754

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu walcowania kuźniczego przedkuwki dźwigni ze stopu magnezu AZ31. Proces modelowano w sześciu wykrojach, przyjmując system walcowania koło-owal-koło. Analizę numeryczną procesu oparto na metodzie elementów skończonych (MES), wykorzystując pakiet oprogramowania DEFORM - 3D w wersji 10.0. Symulacje przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, w trakcie których wyznaczono rozkłady intensywności odkształcenia, temperatur oraz parametry siłowe procesu. Omówiono również dotychczas stosowaną technologię kształtowania odkuwki dźwigni, która związana jest z dużymi stratami materiałowymi i zaproponowano realizację procesu kucia na prasie kuźniczej z wykorzystaniem półfabrykatów w postaci przedkuwek walcowanych wzdłużnie. Opierając się na uzyskanych wynikach opracowano konstrukcję narzędzi do walcowania wzdłużnego przedkuwki dźwigni.

EN

The paper presents the results of a numerical simulation of longitudinal rolling of a lever forging preform made of magnesium alloy AZ31. The process was modeled in six impressions and the employed rolling system was: circle-oval-circle. The process numerical analysis was conducted on the basis of the finite element method (FEM), using DEFORM ? 3D (version 10.0). The simulations were performed in a three?dimensional state of strain and in their course distributions of effective strain, temperature as well as force parameters of the process were determined. The paper also discusses the currently used technology of forming lever forging preforms, which involves considerable material losses, and it is suggested that the forging process be realized as press forging, using longitudinally rolled preforms as semi-finished products. On the basis of the obtained results, a new design of tools for longitudinal rolling of lever forging preforms has been developed.

7

Zaawansowane projektowanie procesu walcowania kuźniczego

Sińczak J., Łukaszek-Sołek A., Bednarek S., Chyła P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 11

650-654

PL

W pracy przedstawiono kompleksowy proces projektowania przedkuwki walcowanej. W celu uzyskania większej dokładności kształtu i wymiarów przedkuwki oraz obniżenia kosztów fazy projektowania procesu walcowania zastosowano specjalistyczne oprogramowanie VeraCAD, bazujące na modelowaniu bryłowym. Proces modelowania tym systemem omówiono na przykładzie odkuwki korbowodu.

EN

In the paper the design process of rolled preform was carried out. In order to obtain larger accuracy of shape and dimensions of preform and to decrease the costs of reducer rolling technology design the special software VeraCAD, basing on the solid modelling, was used. Modelling process was described for example of connecting-rod.