Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Scale effect in design of the pre-stressed micro-dies for microforming

100%

Presz W.

|

tom Vol. 16, No. 4

196--203

EN

In dies for cold extrusion permissible internal pressure may be increased by the use of one or two shrink rings. Such design creates tensile stresses in the ring and compressive stresses in the insert. The design essentially boils down to define the diametrical interference of the fit to be attained during the assembly. Interference determines the properties of the die and must be carefully selected. There are basically two methods of design: based on Lame’s solution and FEM. None of these two methods include roughness of interface surfaces of the die and shrink ring. The pre-stressed micro-die shows that interface roughness can’t be skipped and the “classical” design of diameter interference must be corrected. The novel method of determination of the correction value is introduced: TheSemi-Physical Modelling of models representing Interface Roughness, SPMIR method. In this method a set of FEM modelling of models created on the base of Abbot-Firestone curves, determined from the roughness profile, lead to determination of Contact Surface Stiffness Curve of interface surface and further to interference correction. Relative correction of the die diameter interference increases along with the diameter decrease that might be recognized as a pre-stressed micro-die assembling scale effect.For the worked example, the relative interference correction is hyperbolically increasing with decreasing the interface diameter decrease, exceeding 10 % for diameter about 8 mm, 25 % for 3 mm and almost 40% for 2 mm. The proposed method is than recommended for the design of pre-stressed micro dies with interface diameter lower than 8 mm.

PL

W matrycach do wyciskania na zimno dopuszczalne ciśnienie wewnętrzne może być podwyższone poprzez użycie jednego lub dwóch pierścieni sprężających. Taka konstrukcja powoduje po¬wstawanie wstępnych naprężeń rozciągających w pierścieniu/pierścieniach, a ściskających w matrycy. Projektowanie, w zasadzie, sprowadza się do określenia wielkości wcisku jaki ma być osiągnięty podczas montażu. Wcisk determinuje właściwości matrycy i musi być precyzyjnie określony. W zasadzie, stosuje się dwie metody projektowania: analityczną opartą na rozwiązaniu Lame oraz MES. Żadna z tych metod nie uwzględnia chropowatości powierzchni kontaktu matrycy i pierścienia. Przykład wstępnie sprężonej mikro-matrycy pokazuje, że chropowatość kontaktu nie może być pomijana i wielkość wcisku uzyskana metodami „klasycznymi” wymaga korekty. Zaproponowano nową metodę określania tej wielkości: metodę SPMIR. W tej metodzie prowadzonych jest szereg symulacji MES z wykorzystaniem modeli kontaktu zbudowanych na podstawie krzywych Abbota-Firestona określonych z profilu chropowatości. Symulacje prowadzą do określenia krzywej sztywności kontaktu matryca-pierścień i w konsekwencji do określenia wielkości poprawki wcisku. Względna poprawka wcisku rośnie wraz ze zmniejszaniem się średnicy kontaktu, co można uznać za efekt skali w odniesieniu do projektowania wstępnie sprężonych mikro-matryc. W analizowanym przykładzie, względna korekta wcisku rośnie hiperbolicznie wraz ze spadkiem średnicy kontaktu. Przekracza ona 10% w wypadku średnicy około 8 mm, 25% przy średnicy 3 mm i prawie 40% przy średnicy 2 mm. Proponowana metoda jest zalecana przy projektowaniu mikro-matryc o średnicy kontaktu matrycy z pierścieniem poniżej 8 mm.

2

Influence of Experimental Setup Parameters on Ultrasonic Assisted Micro-Upsetting

100%

Presz W.

|

2020

|

tom Vol. 65, iss. 1

423--431

EN

The progressive development of miniature systems increases the demand for miniature parts. Reducing the size of manufactured components on one hand is a serious challenge for traditional technologies, but on the other hand, mainly by removing the energy barrier opens the possibility of using other unconventional techniques. A good example is the ultrasonic excitation of the punch during the micro-upsetting process. The anti-barreling phenomenon and dependent on the amplitude of vibrations, intensive deformation of the surface layers in contact with the tools at both ends of the sample was noted. Based on the measured strains and stresses, an increase in temperature in the extreme layers to approx. 200°C was suggested. By adopting a simplified dynamic model of the test stand, the possibility of detaching the surface of the punch from the surface of the sample was demonstrated.

3

Flexible tooling for vibration-assisted microforming

63%

Presz W. , Andersen B.

|

tom Vol. 21, nr 2

61-64

EN

Purpose: Miniaturisation generates necessity of micro-parts production. Micro-scale means closer tolerances and better surface roughness. These requirements can be achieved with metal forming processes but under high pressure and sufficient relative sliding distance between tool and workpiece surface. It makes such a process proven to galling. This tendency increases with diminishing of component dimensions. It means that retarding undesirable surface phenomena with special regard to galling becomes a critical factor for microforming. Literature search and previous investigations shows that implementation of vibrations might be a solution for limitation of galling tendency in microforming. Design/methodology/approach: The group of so called "reference micro-components" has been chosen as an representation of micro-products. For these parts with FEM basic processes parameters were found. The tooling system for vibration microforming of referenced parts has been designed. Vibrations are performed with vibrators based on stacked ceramic multilayer technology assuring accurate frequency and amplitude control. Findings: The method based on static and dynamic analytical and FEM calculations of proper design of vibration assisted flexible tooling with piezo-vibrators has been found. Research limitations/implications: Proposed reference micro-components and designed system can be used for investigations of technological parameters for utilisations of microforming. Practical implications: Flexible laboratory system is designed to manufacture a wide range of microcomponents using tools vibrations for improving quality of products. After laboratory investigations it is attended to design industrial system working on same principles. Originality/value: Designed within this project flexible tooling for low frequency vibration assisted microforming seems to be original according to literature investigations.

4

Złożone mikrowyciskanie : miniaturyzacja i łączenie zabiegów w procesach obróbki plastycznej

63%

Presz W. , Cacko R.

|

tom nr 4

32--38

PL

Postępująca miniaturyzacja urządzeń elektromechanicznych powoduje szybki wzrost zapotrzebowania na części metalowe o wymiarach nieprzekraczających 1 mm. Części takie mogą być wykonywane technologią obróbki plastycznej. Skrótowo przedstawiono konsekwencje i drogi miniaturyzacji procesów obróbki plastycznej, których wynikiem byto powstanie mikroobróbki plastycznej jako nowej gałęzi technologii. Zaproponowano klasyfikację łączenia zabiegów mikroobróbki plastycznej: w operacje złożone poprzecznie (sekwencje poprzeczne) oraz wzdłużnie (sekwencje wzdłużne), odnosząc kierunek przenoszenia elementu pomiędzy zabiegami do kierunku ruchu roboczego maszyny Zaprezentowano nowy jednooperacyjny proces złożony z mikrowykrawania z taśmy, międzyoperacyjnego smarowania i następującego po nim mikrowyciskania współbieżnego pręta. Proces ten dobrze nadaje się do mechanizacji ze względu na ominiecie trudności związanych z pozycjonowaniem wstępniaków w matrycy do wyciskania. Przeprowadzono wstępne symulacje MES tego procesu, porównując je z wynikami doświadczalnymi. Uzyskano zgodność wyników na poziomie 10% - 15%. Różnice wynikają z braku kontroli nad formowaniem się wypływki w trakcie obu realizowanych zabiegów. Wyeliminowanie tego zjawiska wymaga dalszych prac nad skorelowaniem ze sobą wymiarów narzędzi.

EN

Evolving miniaturization of the electro-mechanical devices causes rapid demand for metal parts of dimensions Iower than 1 mm. Such parts might be manufactured by metal forming. Conseguences of miniaturization on this technology as well as tendencies of process development is briefly presented. Classification of micro-forming operations coupling: łransverse compounded sequences (TCS) and longitudinally compounded sequences (LCS) is proposed. It is based on relations between direction of element movement among operations and direction of press working movement. New one-operation process, consisting of tape micro-blanking, lubrication between operations and following forward rod micro-extrusion is introduced. This process is well suited for mechanization in view of omitting difficulties related with workpiece positioning in a die. Primary FEM simulations are performed and compared to results obtained during experimental procedure. Accordance with the experimental results varies between 10% - 15%. Differences are caused by undesired, asymmetric flash formation during both operations. It might be eliminated by proper correlation between tools dimensions.

5

Wpływ kształtu wstępniaka na siły boczne w procesie spęczania swobodnego materiału modelowego

63%

Presz W. , Prejs T.

|

tom nr 4

35-38

PL

Pomimo licznych przykładów i wytycznych dotyczących projektowania procesów objetościowej obróbki plastycznej wyeliminowanie wad kształtowanych elementów oparte jest głównie na doświadczeniu technologa projektującego dany proces oraz wymaga przeprowadzenia prób przemysłowych mających na celu znalezienie optymalnych parametrów procesu, alternatywą dla prób przemysłowych może być modelowanie fizyczne; znajomość kierunków sił występujących w pocesie odkształcania odkuwek o kształtach reprezentatywnych pozwala przewidzieć kierunki odkształceń sprężystych w procesie kształtowania elementów rzeczywistych z zachowaniem podobieństwa geometrycznego; w pracy przedstawiono wyniki spęczania swobodnego wybranych kształtów reprezentatywnych oraz określono kierunki występowania składowych siły kształtującej.

EN

In spite of numerous instructions for designing processes of volumetric pastic working, elimination of defects of the elements being shaped is based mainly on the experience of a process engineer designing a given process and calls for carrying out industrial tests alming at finding out optium parameters of a process. An alternative to the industrial tests can be physical modelling. Knowledge of the directions of forces occuring in a process of forming forgings of representative shapes permits to foresee the directions of elastic strain in a process of shaping real elements with the geometric similarity kept unchanged. Results of tfee upsetting of some selected representative shapes; directions of the components of a shaping force.

6

Influence of Experimental Setup Parameters on Ultrasonic Assisted Micro-Upsetting

53%

Presz W. , Presz W.

|

7

Friction Weldability of UFG 316L Stainless Steel

38%

Skowrońska B. , Chmielewski T. , Pachla W. , Kulczyk M. , Skiba J. , Presz W.

|

tom Vol. 64, iss. 3

1051--1058

EN

The broad range applications of Ultra-Fine Grained metals is substantially limited by the lack of a welding method that allows them to be joined without losing the strong refinement of structure. From this point of view, the solid state welding processes are privileged. Friction welding tests were carried out on UFG 316L stainless steel. A joining process at high temperature activates the recrystallization, therefore the friction welding parameters were selected according to the criterion of the lowest degree of weakness due to recrystallization in the heat affected zone. In order to characterize the structure of basic material and selected areas of the obtained joint, were performed SEM, TEM and metallographic examinations in terms of hardness and range of softening of the material and tensile test. Despite the short time and relatively low welding temperature, results of the test by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy confirmed the loss of the primary ultrafine structure in the Heat Affected Zone of welded joint.

8

BIMETALLIC MICRO-PUNCHES FOR MICRO-BLANKING PROCESSES

26%

Presz W. , Cacko R.

|