Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of forming temperature on formability and wall thinning in drawpieces made of Ti6Al4V alloy

Rękas A., Latos T., Zygmunt K., Zaborowski K., Kurek M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 3

115--120

EN

Plastic deformation of products made of Ti6Al4V alloy is possible only in elevated temperature. A toolset was developed for obtaining 3 variants of drawpieces which had the same drawing degree and various heights of a side wall. The research allowed for obtaining 1 drawpiece without a flange and 2 drawpieces with flanges of various diameters. The research was carried out in 350, 375, 400, 425 and 450°C which allowed to define optimal conditions for the test. For each variant of a drawpiece, material thinning along the cross-section was analysed in different temperatures.

PL

Odkształcenie plastyczne wyrobów ze stopu tytanu Ti6Al4V możliwe jest jedynie w podwyższonych temperaturach. Opracowano zestaw narzędziowy umożliwiający uzyskanie wytłoczek w trzech wariantach mające ten sam stopnień wytłaczania, ale różną wysokość ścianki bocznej. Badania pozwoliły na uzyskanie w jednej próbie wytłoczki bez kołnierza oraz dwóch wytłoczek z kołnierzem o różnej średnicy. W celu wyznaczenia optymalnych warunków do badań przyjęto temperatury 350, 375, 400, 425 oraz 450°C. Analizowano pocienienie materiału wzdłuż tworzącej wytłoczki dla każdego z trzech wariantów wysokości ścianki bocznej oraz porównano je dla każdej z analizowanych temperatur.

2

Analysis of stress and strain distributi on in drawing from TI 6AL4V in elevated temperatures

Rękas A., Latos T., Zaborowski K., Kurek M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 4

168--170

EN

Shaping of titanium alloys is a very complicated matter that requires consideration of many aspects concerning tools and the process itself. The most important aspect is definition of temperature in which the process should be conducted. Shaping in room temperature does not give satisfactory results because the formability in such conditions is very limited and only allows for simple bending. After exceeding a certain limit of strain, a crack appears in material if it is not heated up. On the other hand, in heated titanium, a problem of its chemical affinity to main air constituents appears. A particular drawpiece of a complex shape produced from an optimised blank was developed and tested. The research allowed for achievement of a drawpiece in one trial without a noticeable effect of change in height of the wall. In order to determine optimal conditions for the process, the temperatures chosen for the research were 4250C (beforehand verified), 4500C and 4000C. In the research key process parameters, such as: thinning of the material along the cross-section of the wall, strain and stress distribution were analysed in various temperatures.

PL

Kształtowanie stopów tytanu jest zagadnieniem bardzo skomplikowanym i wymaga rozważenia wielu kwestii narzędziowych /procesowych. Najważniejszym aspektem formowania stopów tytanu jest określenie temperatury prowadzenia procesu. Kształtowanie w temperaturach poko¬jowych nie przynosi optymalnych wyników, ponieważ dostępny w ten sposób zakres odkształceń jest bardzo mały i pozwala jedynie na proste zginanie. Po przekroczeniu pewnego zakresu odkształcania w materia/e nie podgrzanym pojawią się pęknięcia. W materiale podgrzewanym na¬tomiast pojawia s/ę problem powinowactwa chemicznego tytanu do podstawowych składników powietrza. Opracowano i przetestowano spe¬cyficzną wytłoczkę o złożonym kształcie, formowaną ze zoptymalizowanej przygotówki. Badania pozwoliły na uzyskanie wytłoczki bez widocz¬nego efektu zróżnicowania wysokości ścianki bocznej w jednej próbie. W celu wyznaczenia optymalnych warunków do badań przyjęto wcześniej zweryfikowaną temperaturę 425 °C oraz temperaturę o 25° C wyższą i niższą w celu potwierdzenia trafności założeń dotyczących optymalnych warunków. Analizowano pocienienie materiału wzdłuż tworzącej wytłoczki, intensywność naprężenia i wielkość odkształcenia dla każdej tem¬peratury prowadzenia procesu.

3

Rynek rzepaku i oleju rzepakowego w Polsce i na świecie. Perspektywa rozwoju produkcji w latach 2003/2004-2014/2015

Rękas A., Wroniak M., Krygier K.

Przemysł Spożywczy

|

2016

|

T. 70, nr 7

16--19

PL

W artykule omówiono stan i perspektywy produkcji rzepaku w Polsce i na świecie w latach 2003/2004-2015/2016. Wskazano jego głównych producentów oraz przedstawiono zmiany powierzchni upraw i plonowania. Zobrazowano zmiany produkcji oleju rzepakowego na świecie i w UE oraz wskazano główne kierunki jego wykorzystania. Pomimo stopniowego wzrostu produkcji rzepaku w sezonach 2003/2004-2013/2014, w ostatnich latach odnotowuje się spadek zbiorów. Przyczyn tej niekorzystnej sytuacji należy doszukiwać się w decyzji Parlamentu Europejskiego dotyczącej zmniejszenia produkcji biopaliw pierwszej generacji.

EN

In this paper the status and perspectives for rapeseed production in Poland and in the world in the years 2003/04-2015/16 were discussed. Rapeseed is found in the third place of world oilseeds production, while the European Union is the global leader in rapeseed production. The major producers of rapeseed were identified and changes in harvested area and yield of rapeseed yield were presented. Changes in production and use of rapeseed oil in the world and in the European Union were illustrated. Despite the gradual increase in rapeseed production in the seasons 2003/04-2013/14, fall in rapeseed crop was reported in the recent years. It seems reasonable to seek the cause of this unfavourable situation on rapeseed oil market in the decision of the European Parliament on reducing the production of the first generation biofuels.

4

Analiza właściwości mechanicznych i dokładność wymiarów cienkościennych kształtowników zamkniętych wyciskanych ze stopu AW6082

Borowski J., Płaczek G., Jurczak H., Leśniak D., Libura W., Zasadziński J., Rękas A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 1

7--20

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości wyciskanych cienkościennych (grubość ścianki ok. 1,2 mm) kształtowników zamkniętych ze stopu AW6082 w stanie T5. Kształtowniki wyciskano metodą wyciskania zgrzewającego, za pomocą 6-otworowych matryc mostkowo-komorowych. Optymalizowano parametry wyciskania zmieniając prędkość wyciskania oraz szybkość chłodzenia. Wyznaczono właściwości mechaniczne, twardość, grubość ścianek oraz chropowatość powierzchni kształtowników poddanych wyciskaniu z różną prędkością (9, 10 i 12 m/min), chłodzonych na wybiegu prasy z różną szybkością chłodzenia (natryskiwanie wodne-spray, fala wodna) oraz starzonych sztucznie w temperaturze 180oC w czasie 2 godzin. Na podstawie badań stwierdzono, że przy najwyższej zastosowanej prędkości wyciskania 12 mm/min udało się osiągnąć wysokie właściwości mechaniczne oraz drobnoziarnistą równomierną strukturę. Na podstawie badań grubości profili stwierdzono, że pomimo otrzymania wyrobu o zadowalającej tolerancji grubości istnieje konieczność korekty matrycy, aby uzyskać bardziej równomierny rozkład. Zmiana grubości ścianki owalnego profilu wynika nie tylko ze szczeliny wypływu ale również z trudnego do przewidzenia na etapie projektowania ugięcia matrycy podczas wyciskania. Prędkość wyciskania wpływa również na jakość powierzchni profilu, która wyrażona poprzez parametr chropowatości Ra jest najgorsza przy wyciskaniu z prędkością 9m/min. W wyniku wzrostu prędkości wyciskania do 10 lub 12 mm/min chropowatość obniża się, co poprawia jakość powierzchni. Zmiana szybkości chłodzenia z chłodzenia powietrzem na natryskiwanie wodne lub za pomocą tzw. fali wodnej spowodowała wzrost wytrzymałości do zakładanej i pożądanej przez odbiorcę końcowego tj. Rm, > 310 MPa, ale jednocześnie nie wpłynęło to na znaczny spadek wydłużenia względnego A.

EN

This paper presents the results of tests of the properties of hollow thin-walled (wall thickness approx. 1.2 mm) shapes made of AW6082 alloy in T5 state. Shapes were extruded using the bonding extrusion method, by means of 6-hole porthole dies. Extrusion parameters were optimized by changing the rate of extrusion and cooling. Mechanical properties, hardness, wall thickness and surface coarseness of shapes subjected to extrusion at various rates (9, 10 and 12 m/min), cooled on the press coasting at different cooling rates (water spray, water wave), and artificially aged at a temperature of 180 oC over 2 hours, were determined. Based on the tests, it was found that high mechanical properties and a uniform, finegrained structure were successfully achieved at the highest applied extrusion rate of 12 mm/min. Based on the shape thickness measurements, it was determined that, despite achievement of a product of satisfactory thickness tolerance, it is necessary to correct the die to obtain more uniform distribution. The change of the wall thickness of the oval shape results from the complexity of the die orifice and also from the die deflection during extrusion, which is difficult to predict at the designing stage. Extrusion rate also has an impact on the surface quality of the shape, which is expressed by the parameter of coarseness Ra, and this quality was lowest for extrusion at a rate of 9 m/min. As a result of an increase in extrusion rate from 10 to 12 mm/min, coarseness is reduced, improving surface quality. The change in cooling rate from air cooling to water spraying or by means of a so-called water wave caused an increase of strength to the level assumed and desired by the end recipient, i.e. Rm, > 310 MPa, but at the same time, did not have an impact on the significant reduction of relative elongation A.

5

Zastosowanie metod fotogrametrycznych do projektowania i analizy foteli autobusowych i kolejowych

Wieczorowski M., Szymański M., Gapiński B., Rękas A., Szymański S., Grzelka M.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 12

1896--1897

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metod fotogrametrycznych do projektowania i badania foteli komunikacji masowej. Zaprezentowano zarówno fotogrametrię statyczną stosowaną do analizy geometrii foteli, jak i dynamiczną, wykorzystywaną m.in. w testach zderzeniowych. Pokazano zasady fotogrametrii i omówiono przykładowe badania.

EN

In the paper application of photogrammetry method to design and test seats for public transportation was presented. Both, static photogrammetry used for geometry analysis as well as dynamic one applied for crash tests were shown. Bases of photogrammetry and examples of inspections were briefly discussed.

6

Tomografia komputerowa w pomiarach grubości ścianek profili uzyskiwanych po gięciu

Gapiński B., Wieczorowski M., Grzelka M., Szymański M., Szymański S., Rękas A.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 11

1712--1713

PL

Tomografia komputerowa (CT) jest najnowszą techniką pomiarową wśród metod współrzędnościowych. W artykule przedstawiono możliwość jej aplikacji do pomiaru i oceny profili uzyskiwanych w procesie gięcia. CT umożliwia ocenę grubości oraz analizę ewentualnych pocienień ścianek. Po uzyskaniu przestrzennego wyniku pomiaru pozwala również na ocenę w oparciu o model CAD. CT jest zaliczana do metod NDT, co pozwala również na kontrolę pęknięć czy porowatości.

EN

Computed tomography (CT) is the newest group belonging to coordinate measuring techniques. In the paper its application to measure and evaluate profiles obtained by bending was described. CT makes it possible to assess thickness of walls and detect places where it is too small. After obtaining a 3D image as a result of measurement it is also possible to compare the obtained data with a CAD file. CT is also considered as NDT technique, so all the pores and cracks can be easily inspected.

7

Fotogrametria dynamiczna w badaniach zderzeniowych foteli komunikacji zbiorowej

Wieczorowski M., Gapiński B., Grzelka M., Szymański M., Rękas A., Szymański S.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 11

1718--1719

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie fotogrametrii dynamicznej do badań zderzeniowych foteli stosowanych w komunikacji zbiorowej. Zaprezentowano ideę funkcjonowania fotogrametrii oraz opisano przykładowy system. Omówiono procedurę prowadzenia badań i zaprezentowano wyniki badań crash testów.

EN

In the paper application of dynamic photogrammetry for crash test regarding seats used in public transportation was presented. An idea how photogrammetry works was depicted and an exemplary system was shown. A measurement procedure was described and results of crash tests were briefly discussed.

8

Wyciskanie cienkościennych kształtowników ze stopu 6082 w stanie T5 przez matryce mostkowo-komorowe

Leśniak D., Wojtyna A., Leszczyńska-Madej B., Libura W., Zasadziński J., Rękas A., Borowski J., Jurczak H.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 10

521--530

PL

W pracy przeprowadzono badania procesu wyciskania średnio-wytrzymałych stopów AlMgSi w stanie T5. Celem badań było określenie wpływu zawartości głównych składników stopowych Mg i Si (oraz dodatkowo Cr), na strukturę wlewków, odkształcalność stopów podczas wyciskania oraz strukturę i własności mechaniczne kształtowników ze zgrzewem. Próby wyciskania kształtowników ze stopu aluminium w gatunku 6082 grubości ścianki 1,0 i 1,5 mm przeprowadzono na półprzemysłowej prasie hydraulicznej o nacisku 500 T, wyposażonej w system chłodzenia wyrobu, przy użyciu matryc mostkowo-komorowych. Analizowano mikrostrukturę stopu 6082 o zmiennym składzie chemicznym — w stanie odlewanym, po homogenizacji i po wyciskaniu z jednoczesnym przesycaniem na wybiegu prasy. Wyznaczono prędkość wypływu metalu z otworu matrycy, w zależności od składu chemicznego stopu i grubości ścianki kształtownika. Analizowano jakość zgrzewów w wyrobie, w powiązaniu ze składem chemicznym stopu i prędkościowo-temperaturowymi warunkami wyciskania, w kontekście możliwości wytworzenia wysokowytrzymałego złącza.

EN

The investigation on extrusion of middle-strength AlMgSi alloys in T5 temper were performed. The aim of the research was to determine the influence of Mg and Si content (and additionally Cr) on microstructure of billets, deformability of the alloys in extrusion process and on microstructure and mechanical properties of the extruded profiles with seem welds. The tests of extrusion were carried out on semi-industrial hydraulic press of 5MN capacity, equipped with the cooling system on the run-out table. The porthole die were used to extrude flat sections of 1 mm and 1.5 mm in thickness. The microstructure of the alloy was examined using different alloy chemical composition in as cast state and after extrusion with solution treatment on the press. The exit speed of the metal from the die was determined in dependence on the chemical composition of the alloys and the profile’s thickness. The strength of the welds was analysed in connection with the alloy chemical composition and temperature-speed parameters of the process.

9

Charakterystyki siłowe wyciskania na gorąco proszków Al o różnej wielkości cząstek

Kuta A., Rękas A., Tarnawski G., Zasadziński J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 12

769--772

PL

W pracy zaprezentowano charakterystyki siłowe wyciskania proszków aluminium o różnej wielkości cząstek w zakresie od 32 do 100 μm w temperaturach 400 i 500 °C. Ustalono, że im drobniejsze cząstki proszków, tym wyższa siła maksymalna potrzebna do wyciskania. Znaczącą rolę w sile wyciskania proszków aluminium odgrywa tarcie wewnętrzne pomiędzy cząstkami. Uzyskane dane dla materiałów proszkowych porównano z parametrami wyciskania litego aluminium.

EN

The paper presents force characteristics in extrusion of aluminum powders of various particle sizes in the range from 32 to 100 μm at temperatures of 400 and 500 °C. It was found that the finer particles of the powder are, the higher the maximum force required for extrusion is. Friction between the particles significantly determines the value of force in aluminum powder extrusion. The data obtained for the powder materials was compared to the parameters of extrusion carried out on solid aluminium.

10

Analiza wpływu grubości taśmy wsadowej na rozkład grubości ścianki wytłoczki

Rękas A., Latoś T.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 12

593--599

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych metodą elementów skończonych procesu wytłaczania wyrobów cylindrycznych z krążka z cienkiej blachy ze stopu aluminium. Wszystkie analizy zostały przeprowadzone na modelu tłoczenia z dociskaczem. Badano wpływ grubości blachy wsadowej na intensywność pocienienia na promieniu zaokrąglenia przy dnie wytłoczki oraz pogrubienie w górnych częściach ścianki. Analizowano możliwości zastosowania jak najcieńszej blachy w celu uzyskania optymalnych zakresów grubości finalnej wytłoczki. Obliczenia MES wykonano dla taśmy ze stopu aluminium serii 3XXX w stanie umocnionym zgniotem. Programem użytym do analiz był Dynaform 5.9 z Solverem LS-Dyna. Do analizy przyjęto stałą geometrię stempla i dociskacza oraz zmienne wymiary matrycy w zależności od grubości początkowej wsadu przy zachowaniu stałego luzu procesowego. W badaniach użyto sześć grubości blachy wsadowej: 0,175, 0,200, 0,225, 0,250, 0,275 oraz 0,300 mm. Do obliczeń opracowano model materiałowy wyznaczając krzywą umocnienia i krzywą odkształceń granicznych. Ponadto, zdefiniowano wartości współczynników anizotropii płaskiej na trzech kierunkach głównych względem kierunku walcowania.

EN

The article presents the results of numerical simulations of deep-drawing process in which a cup has been formed from a thin aluminium sheet. The analysis has been performed on a model of drawing with a binder. The influence of sheet thickness on the intensity of thinning feed on the radius of the bottom and thickening in the upper parts of the side wali has been examined. What has been analysed, was the possibility of using the thinnest sheet for the optimal ranges of thickness of the finał pressing. FEM calculations have been performed for 3000 series aluminium tape in cold-hardening state. The analyses have been carried out using Dynaform 5.9 Program with Solver LS-Dyna module. Constant geometry ofthe principal radli of the die and the punch, as well as variable diameters of the dies to maintain the constant process clearance have been assumed in the analysis. Six sheet thickness have been used in the study, i.e.: 0.175, 0.200, 0.225, 0.250, 0.275 and 0.300 mm. The complete rheological model of the materiał has been developed for the analysis, with both true-stress-strain and forming limit curve. For the complete analysis of sheet thickness influence on ears formation and the finał result ofthe process of shaping, the anisotropy in three main directions in relation to the rolling direction has been defined.

11

Analiza rozkładu grubości wytłoczki cylindrycznej ze stopu tytanu Ti6AI4V kształtowanej w podwyższonych temperaturach

Rękas A., Latoś T., Rzeźnik K., Luty G.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 12

616--621

PL

Kształtowanie plastyczne wyrobów powłokowych ze stopu tytanu Ti6AI4V możliwe jest jedynie w podwyższonych temperaturach. Temperatura wytłaczania ma istotny wpływ na właściwości i geometrię wyrobu oraz przebieg procesu. W artykule na podstawie wyników symulacji procesu wytłaczania analizowano wpływ temperatury wytłaczania wyrobów cylindrycznych ze stopu tytanu Ti6AI4V na rozkład odkształceń oraz zmianę grubości ścianki wytłoczki. Obliczenia numeryczne zostały wykonane z zastosowaniem oprogramowania eta/DYNAFORM 5.9 z solverem LS-Dyna, które oparte jest na metodzie elementów skończonych (MES). Dane materiałowe oraz warunki i parametry procesu wytłaczania zostały wyznaczone empirycznie. Opracowano model materiałowy wyznaczając krzywą umocnienia i krzywą odkształceń granicznych. Ponadto, zdefiniowano wartości współczynników anizotropii płaskiej w trzech kierunkach. Obliczenia wytłaczania wyrobów cylindrycznych ze stopu tytanu Ti6AI4V wykonano dla stałej wartości współczynnika wytłaczania oraz geometrii narzędzi. Badano wpływ temperatury kształtowania na rozkład odkształceń oraz ich poziom w odniesieniu do krzywej odkształceń granicznych (KOG). Wyznaczono temperaturę 400 i 600 °C„ w której uzyskano wytłoczkę bez wad. Analizowano wpływ temperatury na rozkład grubości wzdłuż tworzącej wytłoczki. Najmniejsze pocienienie w otrzymano prowadząc proces wytłaczania w temperaturze 500 °C.

EN

A process of forming shell elements from Ti6AI4V titanium alloy is possible only in elevated temperatures. Temperature in which stamping is carried out has a significant influence on parameters and geometry of a product and a course of the whole process. In the article the influence of temperature on the distribution of strain and wall thickness of cylindrical elements from titanium alloy Ti6AI4V was analysed. The analysis was based on numerical simulations performed in eta/Dynaform 5.9 with LS-Dyna solver which is based on the Finite Element Method (FEM). The data concerning the material, conditions and parameters in the stamping process were empirically determined. The material model was defined on the basis of a work-hardening curve and a forming limit curve. What is more, values of piane anisotropy factor in three various directions were also determined. The simulations were performed using a constant value of Limit Drawing Ratio (LRD) and geometry of tools. The influence of temperature of the process out on the distribution of deformation and its degree in relation to the forming limit curve. Temperatures 400 and 600 °C were determined as temperatures in which the drawpieces were free from defects. The influence of the temperature on thickness distribution was also analysed. The least thinning was obsened in stamping performed in 500 °C.

12

Badania odkształcalności stopów aluminium serii 5xxx o wysokiej zawartości Mg w procesie półprzemysłowego wyciskania

Leśniak D., Rękas A., Libura W.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 3

159--167

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu wyciskania na gorąco stopów AlMg o wysokich zawartościach Mg; analizę odkształcalności materiału i badania własności wytrzymałościowych wyrobu. Próby wyciskania kształtowników ze stopów aluminium w gatunkach PN-EN 5083 i PN-EN 5019 wykonano na półprzemysłowej prasie hydraulicznej poziomej o nacisku 5 MN, z wykorzystaniem matryc płaskich 2-otworowych. Analizowano parametry procesu wyciskania oraz własności mechaniczne kształtowników wyciskanych ze stopów o rożnej zawartości Mg. Określono maksymalną, dopuszczalną prędkość wypływu metalu z otworu matrycy i graniczne temperatury solidus i likwidus ww. stopów w zależności od zawartości Mg w stopie.

EN

This paper presents the results of studies of the hot extrusion process of AlMg aluminum alloys with high Mg content; analysis of material deformability, and tests of product strength properties. Trial extrusions of sections made of aluminum alloy grades PN-EN 5083 and PN-EN 5019 were conducted on a semi-industrial horizontal hydraulic press with a pressing force of 5 MN using 2-hole flat dies. Extrusion process parameters and mechanical properties of sections extruded from alloys of varying Mg content were analyzed. The maximum acceptable rate of metal extrusion from the die hole and limit solidus and liquidus temperatures of the aforementioned alloys were determined depending on the Mg content in the alloy.

13

Zastosowanie narzędzi elastomerowych w procesie kształtowania wyrobów powłokowych

Rękas A., Luty G., Kuta A., Żaba K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 4

121-216

PL

Kształtowanie wyrobów powłokowych realizowane jest głównie z zastosowaniem stalowych zestawów narzędziowych. Wyroby, których technologia wytwarzania wymaga zastosowania procesu wytłaczania i roztłaczania kształtowanie są w dwóch etapach przy zastosowaniu różnych zestawów narzędziowych. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych będące próbą oceny doboru elastomeru na stempel do kształtowania wyrobów cylindrycznych pod kątem prowadzenia procesu wytłaczania i roztłaczania wytłoczki w jednej operacji. Przeprowadzono symulację odkształcenia gumy silikonowej, poliuretanu i gumy naturalnej z zastosowaniem metody elementów skończonych. Analizowano rozkłady intensywności naprężenia przy różnych wartościach przemieszczenia stempla. Najlepsze odwzorowanie kształtu narzędzia uzyskano dla gumy naturalnej.

EN

Tooling used in sheet metal forming process is mainly made from steel. Products made by deep drawing and bulging are mostly done in two separate operations. Each of those operations requires different set of tooling. Results of numerical simulation presented in this paper treat about attempt to assign elastomer for punches dedicated for deep drawing of cylindrical shells. Main goal was to choose elastomer that would allow concentrating of both drawing and bulging in single operation. Simulation of deformation of silicone, polyurethane and natural rubbers was carried out with use of finite element method. Stress distribution was analyzed for several punch displacement value. The best tool shape representation was achieved for natural rubber.

14

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości ultralekkich stopów magnezowo-litowych

Libura W., Rękas A., Richert J., Białobrzeski A., Galanty M., Milczanowski M., Żak K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 12

776-782

PL

Ultralekkie stopy magnezowo?litowe ze względu na dodatek litu, który jako jedyny obniża masę magnezu, idealnie wpisują się w tendencję obniżania masy wyrobów. W zależności od zawartości dodatku stopowego zmieniają się właściwości wsadu przeznaczonego do kształtowania, a przede wszystkim podatność do odkształcenia plastycznego. Analizowano stop MgLi o zawartości 12 % litu, którego gęstość wynosiła ok. 1,4 g/cm3. Badania ukierunkowane były na dobór parametrów obróbki cieplnej w celu przygotowania wlewka do przeróbki plastycznej. Wyznaczenie optymalnych parametrów procesu homogenizacji prowadzono w trzech temperaturach 540, 560 i 580 [stopni] C i dwóch czasach 4 i 6 godz. Obserwowano zmiany strukturalne z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego. Przeprowadzono badania twardości sposobem Vickersa. Analizowano przebiegi zależności naprężenia w funkcji odkształcenia rzeczywistego dla badanych wariantów homogenizacji.

EN

Ultra-light MgLi alloys are great choice if it comes to decreasing product weight. Lithium is the only element with such a splendid ability to decrease magnesium alloys weight. Depending of contend of Lithium in alloy its properties changes, especially its sensitivity to plastic deformation. The subject of analysis is MgLi alloy with 12 % of Lithium addition which density is 1.4 g/cm3. Studies were focused on the selection of heat treatment parameters in order to prepare an ingot ready for further plastic processing. Determination of optimal parameters of homogenization process were carried out at three temperatures 540, 560, 580 [degrees] C and two different time periods 4 and 6 hours. Structural changes were observed with the use of light microscope. Vickers Hardness Test Method was used to carry out hardness tests. Stress to logarithmical strain graphs were prepared and analyzed for each option of homogenization.

15

Numeryczna i strukturalna analiza wyciskania profili pełnych o dużych przekrojach poprzecznych

Grzyb J., Libura W., Rękas A., Leszczyńska-Madej B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 11

560-567

PL

Przeprowadzono obliczenia numeryczne oraz analizę strukturalną procesu wyciskania prętów pełnych o dużych przekrojach poprzecznych. Do badań wytypowano dwa rodzaje materiału: aluminium (1050A) oraz trudno odkształcalny stop AlCu4Mg (2017A). Jakość prętów wyciskanych zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj wyciskanego materiału, prędkości wyciskania, temperatury oraz kształtu wyrobów wyciskanych. Optymalizacja powyższych parametrów pozwoli uzyskać wysokiej jakości gotowe wyroby. Główne problemy dotyczące wyrobów wyciskanych wynikają przede wszystkim z nierównomiernego płynięcia materiału, które prowadzi do zróżnicowania struktury oraz własności mechanicznych zarówno w przekroju poprzecznym, jak i na długości wyrobów. W przypadku wyrobów o dużych przekrojach poprzecznych wyciskanych z małymi współczynnikami wydłużenia dochodzą dodatkowo utrudnienia, polegające na niedostatecznym odkształceniu warstw wewnętrznych wyrobu, a także związana z tym możliwość pęknięć wewnętrznych. Celem pracy była analiza numeryczna oraz strukturalna prętów wyciskanych w zakresie małych współczynników wydłużenia. Dokonano porównania wpływu stopnia odkształcenia na zróżnicowanie struktury oraz własności mechanicznych na przekroju wyrobów wyciskanych. Analizowano także problem pękania wyrobów podczas wyciskania. Wyniki badań pozwalają określić dopuszczalną wartość stopnia odkształcenia zapewniającą akceptowalną jakość wyrobu. Stwierdzono ponadto na drodze modelowania numerycznego, że zjawisko pękania może dotyczyć warstw powierzchniowych, natomiast nie ma niebezpieczeństwa pękania warstw wewnętrznych.

EN

In the article the results of numerical simulations and structural analysis are presented. The investigation were made for two different kinds of materials: aluminum (1050A) and hard deformable AlCu4Mg (2017A) aluminum alloy. The quality of extruded products depends on many factors such as type of extruded material, extrusion velocity, extrusion temperaturę and shape of tools. By optimizing these parameters the high quality products can be obtained. The main problem connected with extrusion profiles concerns irregular material flow. The mode of material flow during the process influences material structure and mechanical properties on both cross and longitudinal section of the extruded profiles. For rods extruded with low extrusion ratio the important problem is insufficiently deformed structure in the central part of the product. The aim of the work was to investigate the influence of degree of deformation on the structure and mechanical properties across the extruded profiles. The results of numerical and structural investigations have shown that the extrusion ratio has a strong impact on the structure of materials, temperature, stress and strain distribution across the final product. The results allowed to propose the acceptable extrusion ratio which guarantees sufficiently good quality of product. The performed analysis excluded possibility of central cracking independently of the applied extrusion ratio.

16

Modelowanie numeryczne procesu wyciskania metalicznych materiałów porowatych

Rękas A., Kuta A., Zasadziński J., Luty G.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 4

208-211

PL

W technologii wyciskania, coraz częściej podejmowane są próby zastąpienia wlewka litego wlewkiem z materiałów porowatych. W efekcie uzyskuje się wyroby o własnościach zbliżonych do własności wyrobów z materiałów litych. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych wyciskania współbieżnego prętów z wlewków z metalicznych materiałów porowatych o różnej gęstości początkowej. Analizę rozkładu względnej gęstości wlewka, stanu naprężenia i odkształcenia przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES) z zastosowaniem programu DEFORM 2D. Symulacja procesu wyciskania pozwoliła na ocenę stopnia zagęszczenia wlewka zarówno w fazie spęczania, jak i w początkowej fazie wyciskania. Analiza parametrów siłowych wskazuje na wzrost siły maksymalnej przy wyciskaniu prętów z materiałów porowatych w porównaniu z wyciskaniem z wlewka z materiału litego.

EN

Attempts to replace solid ingot with an ingot made of porous metals in extrusion process are quite popular nowadays. A product of such action is a material with properties similar to one made of solid ingot. This paper presents results of numerical simulation of direct extrusion of rods made of porous material. Models with different starting relative density were assumed for simulation. Distribution of relative density, stress and strain were analyzed with use of finite element method (FEM) using DEFORM 2D software. Simulation of extrusion process allowed us to evaluate ingot densification during upsetting as well as during the extrusion early phase. Analysis of the force parameters showed load increase during extrusion process of rods made of porous materials comparing to extrusion of rods made of solid metal ingot.

17

Analiza numeryczna procesu zagęszczania i wyciskania proszku aluminium

Rękas A., Zasadziński J., Libura W., Kuta A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 12

771-775

PL

Wzrastające wymagania eksploatacyjne stawiane wyrobom wyciskanym powodują, że coraz częściej podejmowane są próby zastąpienia wlewków z litego materiału wlewkami z materiałów proszkowych. Analiza numeryczna procesu zagęszczania proszku aluminium pozwala na wyznaczenie optymalnych parametrów procesu. Obliczenia numeryczne wykonano dla procesu zagęszczania proszku aluminium oraz procesu wyciskania z wsadu z materiału proszkowego o różnym początkowym stopniu zagęszczenia. Symulację procesu wyciskania przeprowadzono opierając się na metodzie elementów skończonych (MES) wykorzystując program DEFORM 2D. W obliczeniach wykorzystano zmodyfikowany model Von Misesa, który zakłada równomierne rozłożenie jednakowych cząstek w całej objętości analizowanego obszaru. Analizowano rozkłady względnej gęstości wsadu, stanu naprężenia i odkształcenia.

EN

The increasing performance requirements imposed to extruded products results in that more attempts are being made to replace slid ingots with ingots made of powder material. Numerical analysis of aluminum powder compaction proces allows the determination of optimal parameters of that process. Numerical calculations were performed for aluminium powder compaction process and the process of extrusion of the charge of powder material with different initial degree of compaction. Simulation the extrusion process was based on the finite element method (FEM) using the Deform 2D software. In calculations a modified Von Mises model was used, which assumes uniform distribution of identical particles in the entire volume of the analyzed area. Relative distributions of the charge density, as well as stress and strain distributions were analyzed.

18

Analiza numeryczna procesu wyciskania stopu MgLi

Rękas A., Libura W., Zasadziński J., Milczanowski M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 12

782-785

PL

Zainteresowanie przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego ultralekkimi stopami magnezu podyktowane jest ich dobrymi właściwościami eksploatacyjnymi przy małym ciężarze właściwym. Obliczenia numeryczne procesu wyciskania przez jednootworową matrycę płaską wykonano dla stopu MgLi o zawartości 12 % litu. Symulację procesu wyciskania przeprowadzono za pomocą metody elementów skończonych (MES) wykorzystując program DEFORM 2D. Analizowano wpływ temperatury początkowej wlewka oraz współczynnika wydłużenia na parametry procesu wyciskania. Modelowanie procesu wyciskania współbieżnego na gorąco wyrobów pełnych ze stopu MgLi wykonano dla trzech wariantów temperatur początkowych wlewka 320, 350 i 380 [stopni] C i dwóch współczynników wydłużenia [delta] = 10 i 25. Analizowano rozkłady naprężenia, odkształcenia i prędkości.

EN

Interest of the automotive and aerospace industry in ultra?light magnesium alloys is dictated by their good properties while maintaining low weight. Numerical calculations of extrusion process of MgLi alloy with 12 % of Lithium, thought single? hole flat die were conducted. Extrusion process was analyzed with use of finite element method (FEM) using DEFORM 2D software. The influence of elongation factor and initial ingot temperature on the parameters of extrusion process was determined. Hot forward extrusion of MgLi alloy rods were performed in three different initial ingots temperatures 320, 350 and 380 [degrees] C. As well as for two different elongation factors [delta] = 10 and [delta] = 25. Stress, strain and flow velocity distribution were analyzed.

19

Analiza numeryczna warunków pękania w procesie wyciskania stopu aluminium 2017A

Grzyb J., Rękas A., Mroczkowski M., Libura W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2011

|

z. 238

25-30

PL

Stopy Al-Cu-Mg charakteryzują się słabą odkształcalnością w procesach przeróbki plastycznej na zimno i na gorąco. Są to stopy o wysokiej wytrzymałości, którą uzyskują w wyniku końcowej obróbki cieplnej - utwardzania wydzieleniowego. Typowym defektem występującym w procesie wyciskania jest pękanie powierzchniowe a gdy proces jest realizowany z małym stopniem odkształcenia może także wystąpić niekorzystny stan naprężania wewnątrz wyciskanego wyrobu, co może skutkować pojawieniem się pęknięć wewnętrznych. W pracy przeprowadzono analizę numeryczną procesu wyciskania prętów okrągłych ze stopu 2017A uzyskanych z małymi stopniami odkształcenia. Obliczenia przeprowadzono przy zastosowaniu programu Deform, opartego na metodzie elementów skończonych. Uzyskano rozkłady naprężenia średniego, osiowego oraz intensywności naprężenia w kotlinie odkształcenia oraz w prześwicie matrycowym. Analizowano także warunki temperaturowe, które mają duże znaczenie w powstawaniu pęknięć w procesie wyciskania. Przeprowadzono także analizę możliwości powstawania pęknięć stosując znormalizowane kryterium Cockcrofta-Lathama. W zakresie małych współczynników wydłużenia stwierdzono stosunkowo niewielki wpływ stopnia odkształcenia na rozkład naprężeń w przekroju poprzecznym wyciskanych wyrobów. Niebezpieczeństwo powstawania pęknięć pojawia się szczególnie w warstwach powierzchniowych wyrobu, na skutek występowania naprężeń rozciągających, wzrostu temperatury i większej intensywności odkształcenia. Analiza stanu naprężenia nie wykazała natomiast ryzyka wystąpienia pęknięć wewnętrznych w wyciskanych prętach.

EN

Al-Cu-Mg alloys demonstrate high mechanical strength but poor deformability in both cold and hot forming processes. They are also submitted to precipitation hardening. The typical defects of extruded product are surface cracking and central cracking observed usually in case of cold extrusion with low deformation degree. The paper presents numerical analysis of hot extrusion of rods from 2017A with low extrusion ratio aimed at predicting possibility of extrudates' cracking basing on a normalized Cockcroft-Latham's criterion. The calculations were performed using Deform code based on FEM. The distributions of mean stress, axial stress, effective stress and temperature were obtained within the deformation zone and in the die opening. For the low extrusion ratios the influence of this value on the stress distribution within the cross-section of extrudates is relatively slight. The risk of cracking appears particularly at the surface of extrudate, because of temperature rise, high positive stress value and higher effective strain. The performed analysis excluded possibility of central cracking independently of the extrusion ratio used.

20

Analiza stanu naprężenia i odkształcenia w procesie wyciskania rur o przekroju kwadratowym ze stopów aluminium

Rękas A., Libura W., Galanty M., Zasadziński J., Boryczko B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 11

767-769

PL

Analizę stanu naprężenia, odkształcenia i temperatury przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES) wykorzystując program DEFORM 3D. Rozważaniami objęto wyciskanie współbieżne na gorąco wlewka o różnej temperaturze początkowej ze stopu w gatunku 2024 z zastosowaniem matryc mostkowych. Przeprowadzone obliczenia pozwoliły na ustalenie poziomu naprężeń i ich rozkładu w komorze zgrzewania podczas wyciskania stopu w gatunku 2024 przez matryce mostkowe.

EN

The analysis was performed by the use of the computer program DEFORM based on a finite element method. The direct hot extrusion of 2024 aluminum alloy was investigated with the use of the porthole dies of different geometry. The calculations allowed determining both pressure and temperature levels and their distributions within the welding chamber leading to the best welding conditions for the alloy tested. Particularly valuable information, that can be used in design of bridge dies for extrusion of such alloys is that the welding stress depends on the height of the welding chamber.