Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza numeryczna procesu wieloetapowego kształtowania odkuwki drążonej z kołnierzem zewnętrznym z wsadu rurowego

Winiarski Grzegorz, Bulzak Tomasz, Wójcik Łukasz

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2023

|

Vol. 90, nr 2

9--15

PL

W artykule przedstawiono nową metodę kształtowania wyrobów drążonych z kołnierzami z wsadu rurowego. Technologia polega na kilkuetapowym wytwarzaniu odkuwki z zastosowaniem technologii przepychania, nowej metody wyciskana z ruchomą tuleją oraz spęczania. Weryfikację zaproponowanej metody kucia na zimno przeprowadzono w oparciu o obliczenia numeryczne wykonane w programie Deform-2D/3D wykorzystującym metodę elementów skończonych. Założono, że materiałem wsadowym jest rura z stali 42CrMo4 o znormalizowanych wymiarach przekroju poprzecznego. Analizie poddano dwa warianty procesu różniące się kinematyką trzpienia. Zastosowano trzpień przemieszczający się z taką samą prędkością jak stempel oraz trzpień nieruchomy. W ramach wyników przedstawiono progresję kształtu odkuwki, rozkłady naprężeń, odkształceń, temperatur, wartości całki Cockrofta Lathama oraz parametry siłowe. Analiza uzyskanych wyników potwierdziła słuszność zaproponowanej metody.

EN

The paper presents a new method of shaping hollow products with flanges from a tubular billet. The technology consists in a multistage forming of the forgings using the extrusion technology, a new extrusion method with a movable sleeve and upsetting. The verification of the proposed cold forging method was carried out on the basis of numerical calculations made in the Deform-2D/3D program using the finite element method. It was assumed that the billet material is a 42CrMo4 steel tube with standardized cross-sectional dimensions. Two variants of the process with different mandrel kinematics were analyzed. A mandrel moving at the same speed as the punch and a stationary mandrel were used. As part of the results, the progression of the forging shape, stress distributions, strains, temperatures, Cockroft-Latham integral values and force parameters were presented. The analysis of the obtained results confirmed the correctness of the proposed method.

2

Prototypowe urządzenie do automatycznego prostowania smukłych wyrobów drążonych

Gąsiorkiewicz Maria, Szkudelski Szymon, Bączek Marcin, Lulkiewicz Jarosław, Ziółkiewicz Stanisław

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 3

179--188

PL

W procesie wytwarzania długich wyrobów, to znaczy takich, których wymiary wzdłużne są znacznie większe od wymiarów przekroju poprzecznego (np. rury o zmiennym przekroju) pod wpływem procesów obróbczych tj.: skrawanie, kształtowanie, obróbka cieplna dochodzi do krzywienia i wypaczenia detali. W związku z tym konieczne jest wprowadzenie do procesu technologicznego operacji prostowania. Jedną z najczęściej stosowanych metod prostowania jest przeginanie odbywające się na prasach. W pracy przedstawiono zautomatyzowane urządzenie do prostowania smukłych wyrobów drążonych, zbudowane w ramach projektu realizowanego przez Sieć Badawczą Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej wspólnie z Zakładami Mechanicznymi Tarnów. W ramach współpracy opracowano koncepcję stanowiska do prostowania opartego na korpusie ramowym. Geometria korpusu została opracowana przy wykorzystaniu modułu do analizy numerycznej. Wykonane symulacje pozwoliły na dobranie przekrojów, rozstawów i geometrii żeber oraz sposobu łączenia tak, aby odkształcenia sprężyste korpusu podczas pracy były jak najmniejsze. Powstało prototypowe urządzenie umożliwiające wykonanie na jednym stanowisku procesu prostowania, pomiaru prostoliniowości zarówno na średnicy zewnętrznej, jak i w środku otworu. Proces prostowania oparty jest na pomiarze prostoliniowości wewnątrz otworu. Aby możliwe było wprowadzenie czujnika pomiarowego do otworu, wstępnie prostowano i przegnano rurę, korzystając z pomiaru zewnętrznego. Proces prostowania kończy się po wykonaniu pomiaru wewnątrz otworu i uzyskaniu jego prostoliniowości w zakresie wymaganej tolerancji. W pracy przedstawiono również pierwsze wyniki badań prostowania, które prowadzono w celu synchronizacji pracy systemu pomiarowego ze sterowaniem.

EN

In the process of manufacturing long products, those whose longitudinal dimensions are substantially greater than the dimensions of the cross-section (e.g. pipes with variable cross-section), when processes are applied, i.e.: machining, forming, heat treatment, pieces are warped and twisted. Because of this, it is necessary to introduce a straightening operation into the technological process. One of the most commonly applied straightening methods is contraflexion on presses. This paper presents an automated machine for straightening of slender, hollowed products, built as part of a project realized by the Łukasiewicz Research Network – Metal Forming Institute jointly with Zakłady Mechaniczne Tarnów. As part of this collaboration, a concept of a straightening station based on a frame body was developed. The body's geometry was designed using a numerical analysis module. Conducted simulations made it possible to select rib cross-sections, spacing and geometry, as well as the joining method, so that the body’s elastic deformations during work were as low as possible. And so, a prototype machine enabling performance of the straightening process, linearity measurement on the exterior surface and at the center of the hole in one station was created. The straightening process is based on linearity measurement inside the hole. For it to be possible to insert a measuring sensor into the hole, the pipe was pre-straightened and contraflexed using external measurement. The straightening process ends after a measurement is taken inside the hole, and its linearity is found within the required tolerance range. This paper also presents the first results of straightening tests, performed in order to synchronize the operation of the measuring system and control.

3

Wpływ grubości ścianki wsadu na proces obciskania obrotowego na zimno odkuwek drążonych

Tomczak J., Pater Z., Bulzak T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

342--346

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.

4

Wpływ wybranych parametrów technologicznych na przebieg procesu kształtowania kołnierzy metodą wyciskania z ruchomą tuleją

Winiarski G., Gontarz A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 5

205--212

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu kształtowania kołnierzy w wyrobach drążonych metodą wyciskania z ruchomą tuleją. Obliczenia przeprowadzono metodą elementów skończonych wykorzystując w tym celu oprogramowanie DEFORM-3D. Jako materiał wsadowy wykorzystano stop aluminium PA38, który poddano wyciskaniu w temperaturze otoczenia. Analizie poddano wpływ promienia zaokrąglenia tulei ruchomej oraz siły jej docisku na przebieg procesu. W analizowanych przypadkach przyjęto stałą średnicę zewnętrzną kołnierza. Dodatkowo przedstawiono koncepcję przyrządu umożliwiającego weryfikację doświadczalną procesu. Przedstawione wyniki badań dotyczą porównania analizowanych przypadków w aspekcie poprawności uzyskanego wyrobu oraz parametrów siłowych procesu.

EN

The paper presents the results of a numerical analysis of a process for forming flanges in hollow parts by radial extrusion with a moving sleeve. The computations were performed by the finite element method using the simulation programme DEFORM-3D. The PA38 aluminium alloy was used as the billet and it was subjected to extrusion in ambient temperature. The analysis involved determination of the effect of the corner radius of the moving sleeve and its load on the process. In the examined cases, the flange had a constant outside diameter. In addition to this, the paper describes the design of a device enabling experimental verification of the proposed method. The results of the investigated cases are compared with respect to product shape and force parameters in the process.

5

Wpływ warunków smarowania na przebieg procesu kształtowania kołnierzy w wyrobach drążonych

Gontarz A., Winiarski G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 9

614--619

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu kształtowania kołnierzy w wyrobach drążonych. Zaproponowana autorska metoda polega na wyciskaniu z zastosowaniem ruchomej tulei. Metodę podzielono na dwie odmiany różniące się sposobem napędzania ruchomej tulei, która może przemieszczać się samoczynnie pod wpływem siły nacisku odkształcanego materiału lub może być napędzana niezależnie od stempla. Przedstawione w artykule wyniki dotyczą przypadku, w którym tuleja ruchoma wysuwa się samoczynnie. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w programie Deform 3D, natomiast weryfikację doświadczalną przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej. Na potrzeby analizy teoretycznej wyznaczono krzywe płynięcia dla ołowiu w gatunku Pb1 oraz czynniki tarcia dla pary trącej ołów − stal narzędziowa przy zastosowaniu smarów: lubrodal, łój z grafitem, dwusiarczek molibdenu. Analizie poddano wpływ warunków smarowania na kształt kołnierzy, parametry siłowe procesu oraz rozkład naprężeń występujących w odkuwce podczas różnych etapów jej kształtowania. Przeprowadzone badania potwierdziły skuteczność zaproponowanej metody.

EN

This paper presents the numerical and experimental results of a process for flange formation in hollow parts. The proposed innovative method consists in extrusion by a moving sleeve. Two variants of this method are distinguished with respect to the way the sleeve is driven: it can move either automatically due to pressure from the material being formed or independently of the punch. The results pertain to the case wherein the sleeve moves automatically. The flange formation process was first modelled numerically in Deform 3D and then verified in experimental tests using a testing machine. For the purpose of the numerical analysis, we determined flow curves for Pb1 lead and friction factors for a lead-tool steel friction pair with the application of the following lubricants: Lubrodal, tallow with graphite and a molybdenum disulfide- -based lubricant. The investigation involved determination of the effect of lubrication conditions on the shape of flanges, loads and stresses in the workpiece at different stages of flange formation. The experimental results confirm that the proposed method is an effective technique for flange formation in hollow parts.

6

Analiza numeryczna procesu wyciskania kołnierza z zastosowaniem pierścienia ograniczającego

Gontarz A., Winiarski G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 7

482--486

PL

W artykule przedstawiono nowy sposób wyciskania kołnierza z zastosowaniem pierścienia ograniczającego. Proces opisano opierając się na schematycznym rysunku przyrządu. Opis uzupełniony został o wyniki analiz numerycznych wykonanych metodą elementów skończonych. W obliczeniach przyjęto, że materiałem wsadu oraz pierścienia ograniczającego jest stop Ti6Al4V. W ramach wyników przedstawiony został rozkład funkcji zniszczenia wg kryterium pękania Cockrofta-Lathama, wartości naprężeń obwodowych oraz przebieg siły procesu. Ponadto przedstawiono wpływ wysokości szczeliny, w którą wpływa materiał pierścienia ograniczającego na przebieg procesu. Wyniki dotyczące procesu wyciskania kołnierza z wykorzystaniem pierścienia ograniczającego porównano z wywijaniem kołnierza bez pierścienia ograniczającego. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zastosowanie pierścienia ograniczającego zmniejsza niebezpieczeństwo pęknięcia kołnierza, natomiast negatywnie wpływa na kształt jego powierzchni zewnętrznej.

EN

This paper presents a new way of flange extrusion with the application of limiting ring. The process was described basing on schematic figure of the device. The description was completed with results of numerical analyses, made by means of finite element method. It was assumed in calculations that material used for billet and limiting ring was Ti6Al4V alloy. Within the scope of results, damage function distribution according to Cockrofta-Lathama criterion, circumferential stresses values and the process force course were shown. Moreover, the slot height influence, in which the limiting ring material flows directly, on the process course was given. The results of flange extrusion process with the application of limiting ring were compared with the flanging without it. On the basing of obtained results it was stated that the application of limiting ring decreases the danger of the flange cracking, however, it negatively acts on its external surface shape.

7

Analiza termomechaniczna procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek drążonych ze stopu aluminium 2618

Pater Z., Tofil A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 3

153-159

PL

W artykule podano wybrane wyniki analiz numerycznych procesu walcowania poprzeczno-klinowego (WPK) odkuwek drążonych ze stopu aluminium gatunku 2618. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia 3D, przy uwzględnieniu zjawisk cieplnych zachodzących podczas kształtowania. W szczególności przedstawiono zagadnienia stabilności walcowania oraz zmiany grubości ścianki elementu kształtowanego. Przedstawiono także sposób szacowania, czy przy zadanych parametrach walcowania wystąpi niekontrolowany poślizg prowadzący do zgniecenia wyrobu. Uzyskane rezultaty obliczeń wykazały przydatność WPK w kształtowaniu wyrobów osiowo-symetrycznych ze stopu aluminium 2618.

EN

This paper presents chosen results of numerical analyses of cross-wedge rolling process (CWR) of hollowed parts from aluminum alloy 2618 type. Calculations were made by means of the finite element method in the conditions of three dimensional state of strain, considering thermal phenomena present during forming. The stability of rolling and changes of walls thickness of the rolled part are discussed in details. The way of estimating if at given rolling parameters uncontrolled slip leading to product squeezing appears is also presented. The obtained calculations results showed usefulness of CWR in forming of axi-symmetrical products from aluminum alloy 2618.

8

Rozkłady sił w procesie przepychania obrotowego wyrobów ze stopu magnezu MA2

Bartnicki J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 1

13-15

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad procesem przepychania obrotowego stopniowanego wałka drążonego wykonanego ze stopu magnezu MA2. Obliczenia numeryczne wykonano za pomocą oprogramowania DEFORM 3D bazującego na metodzie elementów skończonych. Uzyskane wyniki zweryfikowano w badaniach doświadczalnych zrealizowanych z wykorzystaniem agregatu do przepychania obrotowego PO-1. W tym celu zestawiono przebiegi sił uzyskanych na drodze numerycznej i w próbach doświadczalnych. Otrzymane wyniki doświadczalne potwierdziły możliwość wykorzystania metody przepychania obrotowego do kształtowania na gorąco stopniowanych wyrobów ze stopu magnezu MA2. Wyniki badań zostaną wykorzystane do modyfikacji przestrzeni roboczej agregatu do przepychania obrotowego, co pozwoli poszerzyć potencjalne obszary zastosowań tej technologii.

EN

This paper presents the results of research works on the rolling extrusion process of stepped shaft made from magnesium alloy MA2. Numerical calculations were made by means of the software DEFORM 3D, basing on finite element method FEM. Results of numerical calculations were verified in experimental research, realized with the application of aggregate for rolling extrusion process PO-1. Courses of axial and forming forces obtained in numerical calculations and in experiments were compared. The results confirmed the possibility of rolling extrusion application for forming of stepped products from magnesium alloy MA2. The research results will be used for working out modification of aggregate workspace for rolling extrusion in order to widen the scope of this technology application.

9

Analiza sił w procesach przepychania obrotowego

Bartnicki J., Samołyk G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 2

96-98

PL

W opracowaniu przedstawiono technologię przepychania obrotowego osiowosymetrycznych wyrobów stopniowanych typu osie i wały. Scharakteryzowano podstawowe zależności występujące w procesie kształtowania wyrobów pełnych i drążonych w aspekcie stabilności procesu. W analizie teoretycznej wykonano obliczenia wartości siły wciskającej wsad do przestrzeni roboczej pomiędzy rolkami narzędziowymi w zależności od stosowanych parametrów kinematycznych oraz uzyskiwanej redukcji przekroju poprzecznego wyrobu. Dla wybranych przypadków przeprowadzono badania doświadczalne, których wyniki potwierdziły trafność przyjętych założeń teoretycznych.

EN

This paper presents the technology of rolling-extrusion of axi-symmetrical parts of stepped axes and shafts type. Basic dependencies present during forming process of full and hollowed products in the aspect of process stability were characterized. In theoretical analysis, calculations of value of force squeezing billet into workspace between tool rolls were made depending on the applied kinematics parameters and obtained reduction of product cross-section. Experimental research were done for chosen cases. Their results confirmed the rightness of theoretical assumptions.

10

Ograniczenia prędkości kształtowania wyrobów w procesie przepychania obrotowego

Bartnicki J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2009

|

z. 77 [269]

5-10

PL

W pracy przedstawiono nową technologię przepychania obrotowego wyrobów pełnych i drążonych typu stopniowane osie i wały. Podano podstawowe parametry technologiczne i kinematyczne procesu gwarantujące stabilny jego przebieg. W analizie wyników badań skupiono się na podaniu granicznych wartości posuwu na obrót p, która to wielkość wiąże liniowe przemieszczenie popychacza z prędkością obrotową rolek kształtujących wprowadzany do przestrzeni pomiędzy nimi wsad. Na podstawie uzyskanych wyników podano dalsze perspektywy badawcze zmierzające do podniesienia wydajności tego procesu, zwłaszcza w odniesieniu do wyrobów drążonych przy zachowaniu wąskich tolerancji wymiarowych.

EN

This paper discusses the issue of manufacturing of hollowed products of axisymmetrical stepped shafts and axes types. Basing on the results of research done for cross rolling technologies of hollowed products, a new technology of rolling extrusion has been worked out. This solution connects in itself advantages of cross-wedge rolling by means of three work tools with additional possibilities provided by the pusher placing the billet in workspace. In that way the length of the obtained in this method product is limited by the pusher stroke and by the rigidity of the rotating billet, which may undergo bucking.

11

Badanie zjawiska wyboczenia ścianki w procesie wywijania kołnierzy w wyrobach drążonych

Gontarz A., Weroński W. S., Okoń Ł.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 11

778-782

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań procesu wywijania kołnierzy przy zastosowaniu trójsuwakowej prasy kuźniczej. Jednym z ograniczeń takiej metody jest wyboczenie ścianki kształtowanego wsadu drążonego. W opracowaniu przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu parametrów procesu na to ograniczenie. Jako zmienne parametry procesu przyjęto promień zaokrąglenia stempla kształtującego, czynnik tarcia oraz grubość ścianki wsadu drążonego. Analizę wykonano w oparciu o symulacje numeryczne metodą elementów skończonych dla przypadku kształtowania stopu aluminium 2618 na gorąco. Stwierdzono, że w zależności od wartości badanych parametrów można uzyskać wyroby: 1 - prawidłowe, 2 - z lekkim wyboczeniem, umożliwiającym wykonanie prawidłowej części w kolejnych operacjach kształtowania, 3 - wadliwe z dużym wyboczeniem lub z zakuciem. Na podstawie uzyskanych wyników określono wartości parametrów, przy których proces przebiega bez wystąpienia zjawiska wyboczenia ścianki kształtowanego elementu.

EN

Hollowed parts are more widely applied in aviation and automotive industry. An example of this type of products are hollowed shafts with external flanges. In case of a large difference between flange external diameter and shaft diameter, forming of these elements is complicated. The application of machining is time and material consuming process. It is possible to improve effectiveness of hollowed shafts with flanges manufacturing by application of metal forming methods. Considering the mentioned above issues, it was necessary to do research on flanging with the application of three-slide forging press. One of the limits of such a method is buckling of the formed hollowed billet wall. This paper presents results of research on buckling dependencies from process parameters. For the case of forming of aluminum alloy 2618, an analysis was made basing on numerical simulations by means of finite element method. Calculations were made assuming 3D state of strain. As changeable process parameters, the following were considered: forming punch rounding radius, friction factor and hollowed billet wall thickness. It was stated that depending on these parameters values, products can be obtained: 1 - proper, 2 - with small buckling, 3 - faulty products with large buckling or overlapping. On the basis of the obtained results, values of analyzed parameters for which process runs without buckling of the formed element were determined.

12

Analiza zakresu zastosowań przepychania obrotowego

Bartnicki J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 11

802-805

PL

W artykule przedstawiono technologię przepychania obrotowego jako metodę wytwarzania części typu stopniowane osie i wały w wersjach pełnych i drążonych. Wyniki przeprowadzonych badań teoretycznych pozwoliły na opracowanie założeń oraz wykonanie prototypowego agregatu PO-1 przeznaczonego do praktycznej realizacji prób doświadczalnych przepychania obrotowego. Wyniki tych badań pozwoliły na weryfikację przyjętych założeń i wyników obliczeń numerycznych MES oraz umożliwiły praktyczne ustalenie ograniczeń stabilności i wydajności tego procesu. Uzyskane wyniki wskazują dalsze kierunki badawcze zmierzające do rozwoju technologii przepychania obrotowego.

EN

This paper deals with rolling-extrusion process as a method of manufacturing of stepped axes and shafts products in full and hollowed versions. The results of theoretical research allowed for working out assumptions and making a prototype machine PO-1 destined for practical realization of rolling-extrusion experimental tests. These research results allowed for verification of the assumptions and results of numerical calculations FEM and allowed for determining limitations of process stability and efficiency. The obtained results point at further research directions aiming at the development of rolling--extrusion technology.

13

Proces przepychania obrotowego wałka stopniowanego ze stopu Ti6Al4V

Bartnicki J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 8

557-559

PL

Proces przepychania obrotowego jest jedną z najnowszych propozycji kształtowania plastycznego osiowosymetrycznych, stopniowanych wyrobów pełnych i drążonych typu osie i wały. W opracowaniu przedstawiono wyniki analiz teoretycznych zastosowania tego rozwiązania do kształtowania stopniowanego wałka ze stopu Ti6Al4V. W obliczeniach numerycznych MES, realizowanych za pomocą oprogramowania Deform3D, przeanalizowano przypadek przepychania obrotowego z wsadu pełnego i drążonego przy zmianie prędkości kształtowania opisanej jako posuw na obrót p. Wartości tego parametru dobierano bazując na wynikach wcześniejszych prób laboratoryjnych, realizowanych w agregacie do przepychania obrotowego PO-1, dla wsadów stalowych. Na podstawie wyników symulacji numerycznych określono kształt narzędzi roboczych (rolek) oraz wartości posuwów, które zapewniają uzyskanie wyrobu o założonym kształcie, z uwzględnieniem naddatków technologicznych na dalszą obróbkę mechaniczną.

EN

Rolling-extrusion process is one of the newest propositions of metal forming of axi-symmetrical, stepped hollowed and full products of axes and shafts type. This paper presents results of theoretical analyses of application of this solution for forming of a stepped shaft from Ti6Al4V alloy. In numerical calculations FEM, realized by means of the software Deform3D, a case of rolling extrusion from full and hollowed billet was analyzed, at change of forming velocity described as feed rate on rotation p. Values of this parameter were chosen basing on the results of former laboratory tests, realized in rolling extrusion machine PO-1 for steel billets. The shape of working tools (rolls) and feed rate values, which guarantee obtaining the product of the assumed shape, with consideration of technological allowance for the further machining, were determined on the basis of numerical simulations results.

14

Analiza teoretyczna procesu przepychania obrotowego wyrobów pełnych i drążonych

Bartnicki J., Pater Z., Gontarz A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 11

846-850

PL

Jedną z nowych technologii kształtowania stopniowanych wyrobów pełnych i drążonych, obok walcowania poprzeczno- -klinowego, może stać się przepychanie obrotowe. W procesie tym materiał jest kształtowany za pośrednictwem trzech obracających się narzędzi rolkowych. Wsad wprowadzany jest do przestrzeni roboczej pomiędzy rolkami za pomocą popychacza wykonującego równocześnie ruch postępowy i obrotowy. W przedstawionych w artykule badaniach numerycznych określono wpływ kształtu narzędzi oraz podstawowych parametrów kinematycznych procesu na jego przebieg. W obliczeniach stosowano komercyjny pakiet oprogramowania MSC.SuperForm 2005 oparty na metodzie elementów skończonych. Na podstawie przeprowadzonych badań numerycznych stwierdzono, że stabilność procesu przepychania obrotowego jest uzależniona od doboru właściwego kształtu i prędkości obrotowej rolek profilowych oraz ustawienia prędkości liniowej popychacza wprowadzającego materiał do przestrzeni roboczej pomiędzy rolkami. Jednym ze zjawisk ograniczających właściwy przebieg procesu okazało się intensywne spęczanie wsadu przed wejściem do przestrzeni roboczej. Występowanie tego zaburzenia udało się zredukować poprzez zastosowanie narzędzi o zmodyfikowanym kształcie.

EN

One of the new manufacturing technologies of stepped, hollowed parts, apart from cross-wedge rolling, can be a rolling-extrusion forming process. In this process material is formed by means of three rotational tools. The charge is provided by means of a pusher pushing the billet in a working space between the profiled rolls. Numerical research of this process in a few tools variants with the use of hollowed and full billets were made in order to determine the influence of tool shape geometry in this new forming method. In numerical simulations the MSC.SuperForm2005 software was used. This software based on the finite element method and it allowed for analyzing of the influence of different geometrical and technological parameters on the course of the rolling-extrusion process. On the basis of calculations it was stated that the process stability depends on different shapes of profiled rolls and its rotary velocities correlated with pusher displacement. One of the phenomenon which disturbed the proper course of the process was material upsetting before the rolls. This disturbance was eliminated by the application of rolls with modified shape. In this work the author focused on determining the practical range of tools geometrical parameters guaranteeing the proper course of the rolling-extrusion process.

15

Wedge-rolls rolling of hollowed parts

Pater Z., Bartnicki J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 18, nr 1-2

407--410

EN

Purpose: Presentation of the possibilities of application of a new manufacturing method, called wedge Rolls rolling (WRR) in forming of axi-symmetrical hollowed parts. Design/methodology/approach: The research work was done in a specially designed laboratory rolling mill LUW-2. During the research, hollowed parts from steel were rolled in hot forming conditions. Basic kinematical and force parameters of the process were noticed during rolling. Findings: On the basis of the conducted research it was stated that the WRR method could be used for forming of hollowed parts with the precision compared with the precision obtained in the typical cross wedge rolling processes (CWR). At the same time, it was proved that this method could be used for rolling from billets with the wall thinner than the wall given in the CWR. Research limitations/implications: The research were limited to the wedges with spreading angles within range of β = (5° ÷ 9°), with the constant values of forming angle α = 30° and relative reduction ratio δ = 1.45. In the future, it is planned to analyse the influence of changes of angle α and relative reduction ratio δ on the WRR process. Practical implications: The conducted research can be used for designing of a new industrial method of metal forming of hollowed parts. Originality/value: The innovation of this solution is based on the application of only one wedge for forming. Because of that, the WRR method is cheaper for implementation than used so far CWR processes. This method can be applied mainly in automotive and aviation industries.