The research of influence size strain and number of draws on dimensional accuracy of seamless tubes made of steel E235 and E355

• Autorzy: Kapustová, Mária , Morovič, Ladislav , Sobota, Róbert , Bílik, Jozef , Kritikos, Michaela

Warianty tytułu

PL

Badanie wpływu wielkości odkształcenia i liczby ciągów na dokładność wymiarową rur bez szwu wykonanych ze stali E235 i E355

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The die drawing process is used as a final drawing operation, especially in the production of precise tubes of smaller diameter, while the advantage of the mentioned technology is a reduction of the drawing force and thereby also the decrease of the risk of possible tube rupture during the drawing process. The paper is focused on the research of the influence of the strain size and the method drawing process on the final thickness of the wall and the outer diameter of the tube during die drawing. The sinking drawing experiment was performed by single-pass and two-pass drawing technology to the final tube diameter Ø12 mm without inter-operational annealing.The output of the paper are bar graphs that allows to compare the influence of the strain size and the method of tube drawing technology (single-pass and two-pass) on the dimensional accuracy of the final Ø12 mm tubes made of E235 and E355 steel. The advantage of the single-pass drawing technology when achieving the required wall thickness within the prescribed tolerance (±10 %) would be a reduction of the number of draws.It was found that only in one case of the two-pass drawing technology of E355 steel tube production, the permitted positive tolerance of the tube wall thickness was slightly exceeded, in the case of increasing the reduction (size strain R) from 24 % to 32 %.

PL

Proces ciągnienia przy użyciu matrycy stosowany jest jako ostatnia operacja ciągnienia, szczególnie przy produkcji precyzyjnych rur o mniejszych średnicach, przy czym zaletą wspomnianej technologii jest zmniejszenie siły ciągnienia, a tym samym również zmniejszenie ryzyka ewentualnego pęknięcia rury podczas procesu ciągnienia. Praca skupia się na badaniu wpływu wielkości odkształcenia i metodzie ciągnienia na ostateczną grubość ścianki i średnicę zewnętrzną rury podczas ciągnienia przy użyciu matrycy. Eksperyment ciągnienia swobodnego przeprowadzono technologią ciągnienia w jednym ciągu i w dwóch ciągach do końcowej średnicy rury Ø12 mm bez wyżarzania międzyoperacyjnego. Wynikiem pracy są wykresy słupkowe, które pozwalają porównać wpływ wielkości odkształcenia oraz metody ciągnienia rur (w jednym ciągu i w dwóch ciągach) na końcową dokładność wymiarową rur Ø12 mm wykonanych ze stali E235 i E355. Zaletą technologii ciągnienia w jednym ciągu przy osiągnięciu wymaganej grubości ścianki w ramach określonej tolerancji (±10%) byłoby zmniejszenie liczby ciągów. Stwierdzono, że tylko w jednym przypadku ciągnienia w dwóch ciągach rur ze stali E355 dopuszczalna dodatnia tolerancja grubości ścianki rury została nieznacznie przekroczona, tzn. w przypadku zwiększenia gniotu R z 24% do 32%.

Słowa kluczowe

PL

proces ciągnienia swobodnego; rury precyzyjne; technologia ciągnienia w jednym ciągu; technologia ciągnienia w dwóch ciągach; gniot; grubość ścianki

EN

sinking drawing process; precise tubes; singlepass technology; two-pass technology; reduction; wall thickness

• Czasopismo: Journal of Metallic Materials
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 74, no. 1
• Strony: 9--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kapustová, Mária

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Slovak Republic

autor

Morovič, Ladislav

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Slovak Republic

autor

Sobota, Róbert

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Bottova 25, 917 24 Trnava, Slovak Republic,

autor

Bílik, Jozef

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Slovak Republic

autor

Kritikos, Michaela

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Slovak Republic

Bibliografia

• [1] W.F. Hosford, R.M. Caddell. Metal Forming: Mechanics and Metallurg. New York, Cambridge University Press, 2011.
• [2] T. Altan, S. Oh, H. Gegel. Metal Forming-Fundamentals and Application, ASM, Metals Park, OH, 1983, pp. 285-288.
• [3] J.D.Radford, D.B.Richardson. Third Edition, Production Engineering Technology. London, MacMillan Publishers LTD, 1980.
• [4] M.P. Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing. John Wiley&Sons, Inc, 2010.
• [5] P. Kumar, G. Agnihotri. Cold drawing process - A review. International Journal of EngineeringResearch and Applications, 2013, 3 (3), pp. 988-994.
• [6] Q.H. Bui, R. Bihamta, M. Guillot, G. D’Amours, A. Rahem, M. Fafard. Investigation of the formability limit of aluminium tubes drawn with variable wall thickness. Journal of Material Processing Technology, 2011, 211, pp. 402-414.
• [7] E.R. Champion. Finite Element Analysis in Manufacturing Engineering. New York, McGraw-Hill, Inc. 1993.
• [8] K. Sawamiphakdi, G.D. Lahoti, P.K. Kropp. Simulation of a tube drawing process by the finite element method. Journal of Materials Processing Technology, 1991, 27, pp.179-190.
• [9] J.Y. Acharya, S.M. Hussein. FEA based comparative analysis of tube drawing process. Int. Journal of Innovations in Engineering Research and Technology, 2014, 1, pp. 1-11.
• [10] P. Karnezis, D.C.J. Farrugia. Study of cold tube drawing by finite-element modelling. Journal of Material Processing Technology, 1998, 80-81, pp. 690-694.
• [11] P. Bella, R. Durcik, M. Ridzon, L. Parilak. Numerical simulation of cold drawing of steel tubes with straight internal rifling. Procedia Manufacturing, 2018, 15, pp. 320-326.
• [12] M. Kapustova, R. Sobota. The research of influence of strain rate in steel tube cold drawing processes using FEM simulation. Novel Trends in Production Devices and Systems V (NTPDS V): Special topic volume with invited peer reviewed papers only. 1. Zurich: Trans Tech Publications, 2019, pp. 235-242.
• [13] G. Kumar Mishra, P. Singh. Simulation of Seamless Tube Cold Drawing Processusing Finite Element Analysis. International Journal for Scientific Research & Development, 2015, 3, pp. 1286-1291.
• [14] F. Boutenel, M. Delhomme, V. Velay, R. Boman. Finite element modelling of cold drawing for high-precision tubes. C.R.Mecanique, 2018, 346, pp. 665-677.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).

Identyfikatory

DOI

10.32730/imz.2657-747.22.1.2