Prognozowanie stateczności plastycznego płynięcia w procesach CWS

• Autorzy: Mroczkowski, M. , Richert, J.

Warianty tytułu

EN

Metal flow stability prediction for the processes of cyclic extrusion compression (CEC)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono sposób określenia optymalnych wartości przeciwnacisków, niezbędnych do mikroprocesorowego sterowania prasą podczas realizacji procesów Cyklicznego Wyciskania Spęczającego (CWS). W tym celu przeprowadzono różne symulacje plastycznego płynięcia oparte na metodzie elementów skończonych. Symulacje te zostały wykonane za pomocą programu DEFORM-2. Modelowano procesy, w których duże odkształcania plastyczne aluminium technicznej czystości osiągano oryginalnym sposobem, mianowicie wyciskaniem współbieżnym połączonym z promieniowym, powodującym zmianę średnicy z 10 na 8,5 mm i jednocześnie z 8,5 na 10 mm. Stwierdzono, że przy prawidłowo dobranych wartościach przeciwnacisków nie dochodzi do pojawienia się rozciągających naprężeń obwodowych za matrycą, gdzie występuje wyciskanie promieniowe i warunki odkształcania są z tego powodu najniebezpieczniejsze. Stwierdzono również, że w miarę rosnącego umocnienia metalu wartości przeciwnacisków powinny ulegać stopniowemu zwiększaniu, by w ten sposób zapewnić w kotlinie odkształcenia odpowiedni poziom ciśnienia hydrostatycznego we wszystkich etapach procesu. Na podstawie danych uzyskanych z symulacji numerycznych procesów CWS, skonstruowano specjalny wykres, ułatwiający prawidłowy dobór przeciwnacisków.

EN

A method for determination of the optimal values of counterforce, necessary for microprocessor-based control of a press during processes of cyclic extrusion compression (CEC), has been presented. For that purpose various simulations of a metal flow have been carried out based on the finite element method. The simulations were performed using the DEFORM-2 software. The processes were modelled, in which large plastic deformation of technically pure aluminium is achieved by an original method based on the direct and radial extrusion, resulting in the diameter change from 10 to 8.5 mm, and also from 8.5 to 10 mm. It was found that at suitably selected values of counterforce the occurrence of the tensile circumferential stresses behind the matrix, where radial extrusion takes place and, consequently, conditions of deformation are the most hazardous, was eliminated. It was also found that with the increase of work hardening the values of counterforce should gradually increase so as to ensure suitable level of hydrostatic pressure in the deformation zone during all stages of the process. Based on the data from numerical simulation of the CEC processes a special diagram has been prepared, which facilitates suitable choice of the counterforce.

Słowa kluczowe

PL

procesy CWS; odkształcenia plastyczne; symulacje plastycznego płynięcia; przeciwnacisk; ciśnienie hydrostatyczne

EN

CEC processes; large plastic deformation; metal-flow simulation; counterforce; hydrostatic pressure

• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 52, nr 2
• Strony: 88-95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mroczkowski, M.

autor

Richert, J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków

Bibliografia

• 1. Richert J., Richert M., Zasadziński J., Korbel A.: Patent PL 123026 (1979).
• 2. Richert J., Richert M.: A New Method for Unlimited Deformation of Metals and Alloys. Aluminium 1986, t. 62, nr 8, s. 604÷607.
• 3. Korbel A., Richert M., Richert J.: The Effects of Very High Cumulative Deformation on Structure and Mechanical Properties of Aluminium. Proc. of 2nd Riso Inter. Symp. Metallurgy and Materials Science, 1981, s. 445÷450.
• 4. Rosochowski A.: Processing Metals by Severe Plastic Deformation. Solids State Phenom 2005, t. 101-102, s. 13÷22.
• 5. Chang T. C., Wang J. Y., O C. M., Lee S.: Grain Refining of Magnesium Alloy AZ31 by Rolling, J. Mater. Process Tech 2003, t. 140, s. 588÷591.
• 6. Jining Q., Han J. H., Guoding Z., Lee J. C.: Characteristic of Textures Evolution Induced by Equal Channel Angular Pressing in 6061 Aluminum Sheets. Scripta Mater 2004, t. 51, s. 185÷189.
• 7. Richert J.: Stability Conditions of Metal Flow in Radial Extrusion. Z. Metallkde 1988, t. 79, nr 4, s. 248÷251.
• 8. Richert J.: Analiza wpływu kształtu narzędzi na zachowanie stateczności plastycznego płynięcia podczas wyciskania promieniowego metali. Metalurgia i Odlewnictwo 1991, nr 1405, zesz. nauk. AGH, z. 135, s. 1÷104 [monografia].
• 9. Richert J., Zasadziński J.: Narzędzie do wyciskania promieniowego wyrobów użebrowanych zewnętrznie. Patent PL 161553 (1990).
• 10. Mroczkowski M., Richert J.: Numeryczne symulacje procesów uwzględniające zachowanie stateczności plastycznego płynięcia. Rudy Metale 2001, t. 46, nr 9, s. 426÷432.
• 11. Mroczkowski M., Richert J.: Warunki stateczności plastycznego płynięcia w procesach wyciskania promieniowego. Rudy Metale 2001, t. 46, nr 11, s. 587÷592.
• 12. Mroczkowski M., Richert J.: Niestateczność plastycznego płynięcia metali w procesach wyciskania promieniowego. Rudy Metale 2003, t. 48, nr 10-11, s. 486÷491.
• 13. Mroczkowski M., Richert J., Nowak J.: Analiza procesów wyciskania promieniowego realizowanych w zmiennych warunkach kinematycznych. Rudy Metale 2005, t. 50, nr 10-11, s. 602÷609.
• 14. Richert J.: Sposób oraz narzędzia i prasa do posuwisto-zwrotnego wyciskania. Zgłoszenie patentowe P-379851 (2006).
• 15. Richert J.: Strain-stress conditions of shear band formation during CEC processing on a new machine with control back-pressure. J. Mater. Process Tech (2007) [w druku].