The precise forming of inner hole has been a major technical difficulty in the cross wedge rolling (CWR) of hollow shaft. This paper proposes a new process to form hollow shafts with variable inner diameters by using the CWR with mandrel control. The forming characteristics and dimension precision of this process are analyzed by combining finite element modelling (FEM) and forming trials. The hole step of hollow shaft with variable inner diameter is formed in a spiral pattern. The helixes result in many micro-steps in hole step when forming the right-angle inner step. The metal flow lines demonstrated that mandrel step hindered the axial metal flow of inner hole and the metals were accumulated in hole step. The rolling load increases in the process of forming hole step. The mandrel is subjected to axial load when hole contacts the mandrel step. The roundness can be improved by reducing the mandrel diameter in knifing position. The axial accuracy of inner diameter can be classed as three parts: hole expansion, stable rolling, hole shrinkage. The compensated mandrel was designed to improve axial precision of inner diameter. The results showed that the inner hole dimension can be effectively controlled.
Przedstawiono możliwości modelowania procesu wyciskania rur przy użyciu przebijaka. Do modelowania opisywanego procesu wyciskania rur użyto wizjoplastyczności jako metody modelowania fizycznego oraz pakietu bazującego na metodzie elementów skończonych. Zaproponowano modyfikację procesu wyciskania przez zastąpienie matrycy płaskiej matrycą wypukłą obniżającą siłę wyciskania i zmieniającą płynięcie metalu w strefie odkształcenia. Uzyskano wyniki doświadczalne potwierdzające odmienny charakter płynięcia metalu przez matryce wypukłe oraz przeprowadzono modelowanie numeryczne tak prowadzonego procesu. Porównanie wyników modelowania numerycznego wykazało dużą zgodność z wynikami doświadczeń laboratoryjnych.
EN
The modelling ability of pipes-extrusion, with use of piercing mandrel, is presented. Therefore the visualplasticity, as a method for physical simulation, and a packet basing on the method of finished elements were used. A modification of the extrusion process, by substitution of the flat die with a convex one, which lowered the extrusion power and changed the flow of metal in the deformation-zone, was proposed. The different character of metal-flow through the convex dies was experimentally confirmed; that process was modelled numerically. The results of numerical modelling showed good compatibility with the results of laboratory experiments.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.