W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu kucia odkuwki tłoka motocyklowego silnika spalinowego ze stopu aluminium w gatunku 2618A. Proces zamodelowano w dwóch wykrojach matrycujących zamkniętych na prasie hydraulicznej. Analiza numeryczna procesu przeprowadzono opierając się na metodzie elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania DEFORM-3D w wersji 10.0. Symulacje prowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, w trakcie których wyznaczono geometrie przedkuwki i odkuwki tłoka. Określono również rozkłady odkształceń oraz przebiegi sit kształtowania. Omówiono również sposoby wytwarzania tłoków stosowanych w silnikach spalinowych oraz wpływ zastosowanej metody kształtowania na ich wytrzymałość. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdzają możliwość wytwarzania odkuwek tłoków stosowanych w silnikach spalinowych metodami obróbki plastycznej.
EN
This paper presents the results of numerical analysis of forging process of a part of a motorcycle combustion engine piston from aluminum alloy 2618A.This process was modeled in two close die impressions on a hydraulic press. The numerical analysis of the process was made basing on finite element method (FEM), using the commercial software DEFORM-3D in version 10.0. Simulations were made in conditions of three dimensional state of strain. During simulations the preform geometry and geometry of the piston forging were determined. Strains distributions and forming forces course were also given. The ways of manufacturing of pistons used in combustion engines and the influence of the applied forming method on their durability were discussed. At present, in majority of cases, combustion engines pistons are manufactured by means of casting, which is unfavorable for their durability. One of the ways of increasing pistons durability and decreasing their mass is appropriate forming of the inner structure, which can be obtained in the result of the semi-finished part metal forming. The discussed results of numerical research confirm the possibility of manufacturing of pistons forgings applied in combustion engines by means of metal forming methods.
W artykule opisano przyczynę zatarcia tłoków silnika CE o zapłonie iskrowym, pojemności 1,6 dm3, podczas przeprowadzania próby jego niezawodności. Analizowano mikrostrukturę, wydłużenie trwałe, twardość oraz wymiary i kształt tłoków wykonanych ze stopu AlSi12. Trwałe zmiany wymiarowe materiału tłoka pozwoliły określić technologiczną temperaturę starzenia na niższą niż 200°C. Zatarcie tłoka nastąpiło wskutek puchnięcia materiału. Z kolei analiza zmiany mikrostruktury, twardości i średnicy pozwoliła przyjąć 225-230°C jako najwyższą temperaturę pracy tłoków. Pierwotne zmiany materiałowe tłoka rozpoczynają się w części koronowej, a zatarcie płaszcza tłoka jest efektem wtórnym.
EN
This paper describes the reason of seizure of the pistons of a CE engine with spark ignition, 1.6 liter capacity, during reliability test. We analysed the microstructure, operation life, hardness and size and shape of the pistons made of an alloy AlSi12. Durable piston material dimensional changes helped to determine the technological ageing temperature lower than 200°C. The seizure of the piston was due to swelling of the material. The analysis of changes in the microstructure, hardness, and size made it possible to adopt 225-230°C as the maximum operating temperature of the pistons. The initial seizure of the piston starts at the crown and the piston skirt, and seizure is a secondary effect.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.