Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zastosowanie symulacji numerycznych do opracowania zmodyfikowanej technologii wytwarzania odkuwek pierścieniowych o wysokiej jakości powierzchni

100%

Burdek M. , Garbarz B. , Sińczak J. , Kobic J.

|

2009

|

tom T. 61, nr 2

13-19

PL

Stalowe odkuwki pierścieniowe są półwyrobem do produkcji szerokiego asortymentu pierścieni i obręczy, w tym obręczy na koła wagonowe, lokomotywowe i tramwajowe. Do produkcji odkuwek pierścieniowych stosuje się obecnie matryce z płaskim dnem, co utrudnia przemieszczanie się materiału wsadu przy powierzchni styku z matrycą. Taka technologia produkcji odkuwek pierścieniowych stwarza zagrożenie powstawania wad powierzchniowych w postaci zmarszczek i zakuć. Wyeliminowanie lub zmniejszenie przyczyn powstawania tych wad można uzyskać przez zmianę kształtu narzędzi i parametrów kucia. Celem badań było opracowanie - z zastosowaniem symulacji numerycznych - modyfikacji technologii kucia odkuwek pierścieniowych, w wyniku której byłoby możliwe podwyższenie i ustabilizowanie jakości powierzchni i warstwy przypowierzchniowej w krytycznych miejscach obręczy kolejowych odwalcowanych z odkuwek pierścieniowych. Symulacje numeryczne operacji kucia odkuwek pierścieniowych wykonano z zastosowaniem programu Qform3D. Danymi wejściowymi do symulacji numerycznych były charakterystyki odkształcalności stali określone w próbach jednoosiowego ściskania w symulatorze procesów metalurgicznych Gleeble 3800. Symulacje numeryczne wykonano dla nowej konstrukcji matryc, dotychczas nie stosowanych w warunkach przemysłowych dla dwóch rodzajów wsadu: o przekroju wielokątnym i o przekroju kołowym. W oparciu o wyniki symulacji numerycznych opracowano założenia do prób przemysłowych kucia odkuwek pierścieniowych uwzględniających zmodyfikowany kształt narzędzi i częściowo zmienione parametry procesu.

EN

Steel ring-shaped forgings are semi-products for manufacturing wide range of rings and rims, including tyres for wagon, locomotive and tramway wheels. In manufacturing of ring-shaped forgings flat-bottom die blocks are used at present, which hinder material of the stock to relocate at the contact surface with the block. This technology for manufacturing ring-shaped forgings creates the risk of surface defects such as wrinkles and overlaps. The elimination or reduction of the reasons for occurrence of these defects can be obtained by chantings the shape of tools and parameters of forging. The purpose of the research was to develop - using the numerical simulations - modification of the technology for making ring-shaped forgings as a result of which the enhancement and stabilisation of surface quality and surface layer at critical points of railway wheel tyres rolled out of ring-shaped forgings would be possible. The numerical simulations of making ring-shaped forgings were carried out using Qform3D software. The input data for these simulations were steel deformability characteristics determined in uniaxial compression tests using Gleeble 3800 simulator. The numerical simulations were carried out for the new construction of dies, which have not been used under the industrial conditions so far, for two types of the forging stock: with polygonal cross-section and with circular cross-section. Based on the numerical simulation results the assumptions for industrial tests of making ring-shaped forgings in consideration of modified shape of tools and partially changed process parameters were developed.

2

Weryfikacja przemysłowa zmodyfikowanej technologii wytwarzania odkuwek pierścieniowych o wysokiej jakości powierzchni

75%

Burdek M. , Garbarz B. , Stępień J. , Hajduk Z. , Musiał A. , Reszke J. , Kobic J.

|

2009

|

tom T. 61, nr 4

11-16

PL

Celem badań była weryfikacja zmodyfikowanej technologii kucia stalowych odkuwek pierścieniowych, dającej w wyniku podwyższenie i ustabilizowanie jakości powierzchni i warstwy przypowierzchniowej w krytycznych miejscach obręczy kół kolejowych odwalcowanych z odkuwek pierścieniowych. W oparciu o wyniki symulacji numerycznych wykonano weryfikację przemysłową kucia odkuwek pierścieniowych uwzględniających zmodyfikowany kształt narzędzi i częściowo zmienione parametry procesu. Na podstawie wyników weryfikacji przemysłowej ustalono, że zastosowanie matrycy górnej o zmienionym kształcie powierzchni wewnętrznej zgodnie z opracowaną propozycją, wypukłej matrycy dolnej oraz stempla o kulistej powierzchni czołowej i o większej średnicy niż obecnie stosowana, wywiera korzystny wpływ na rozkład odkształcenia materiału w procesie kucia i powoduje przemieszczenie krawędzi bloczka wsadowego w pożądanych kierunkach, na wewnętrzną powierzchnię obręczy, co prowadzi to do uzyskania wysokiej jakości powierzchni i warstwy przypowierzchniowej w miejscach ekstremalnej eksploatacji wyrobu.

EN

The purpose of the testing was to verify the modified technology for making ring-shaped steel forgings that provides the enhanced and stabilised quality of surface and surface layer at the critical points of railway wheel rims rolled out of ring-shaped forgings. Based on the numerical simulation results the industrial verification of making ring-shaped forgings in consideration of modified shape of tools and partially changed process parameters was carried out. From the industrial verification results, it was found that the use of top tool with modified shape of internal surface in accordance with the developed proposal, convex bottom tool and punch with spherical end face and diameter greater than the one used so far has advantageous effect on distribution of material strain during forging and results in shifting the charge block towards the desired directions, to the internal surface of the rim, which provides high quality surface and surface layer at the points of extreme operation of the product.

3

Opracowanie i zastosowanie zasad doboru i przygotowania materiału wsadowego z wlewków ciągłych do wytwarzania w Hucie Bankowa Sp. z o.o. kuto-walcowanych obręczy do kół pojazdów szynowych

63%

Garbarz B. , Stępień J. , Hajduk Z. , Musiał A. , Krawczyk A. , Kazanecki J. , Sińczak J. , Malinowski Z. , Kobic J.

|

2006

|

tom T. 58, nr 1

1-14

PL

Artykuł zawiera wyniki badań i prób przemysłowych wykonanych w projekcie celowym nr 6 T08 2003 C/06107 dofinansowanym przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji pt.: "Opracowanie zasad doboru wsadów z COS i dostosowanie do tych wsadów technologii wytwarzania kuto-walcowanych obręczy kół dla pojazdów szynowych". Celem projektu było opracowanie kryteriów doboru i przygotowania materiału wsadowego w postaci stalowych wlewków ciągłych o przekroju poprzecznym niekołowym, do wytwarzania kuto-walcowanych obręczy na koła pojazdów szynowych oraz dostosowanie technologii wytwarzania obręczy do tych wsadów. Efektem zastosowania wsadów z COS w miejsce półwyrobów walcowanych z wlewków konwencjonalnych jest zwiększenie uzysku materiałowego i obniżenie kosztów przygotowania materiału wsadowego. Znacznie mniejszy stopień przerobu struktury krzepnięcia w przypadku stosowania wlewków ciągłych i niekołowa symetria przekroju poprzecznego wlewków, które stosuje Huta Bankowa, wymagały zbadania wpływu tych czynników na właściwości obręczy. W ramach projektu zrealizowano szeroki program prób przemysłowych, laboratoryjnych badań materialowych i symulacji komputerowych, obejmujący wszystkie istotne aspekty wpływu rodzaju materiału wsadowego na właściwości obręczy i na technologię ich wytwarzania.

EN

The paper contains results of investigation and industrial trials carried in the targeted project no 6 T08 2003 C/06 107 supported financially by the Ministry of Science and Information Technology entitled: "Development of methods for selection of continuously cast stock material and adaptation of forged-and-rolled railway wheel tyres manufacturing technology to the selected stock material". The aim of the project was to develop criteria for selection and preparation of stock material as continuously cast blooms of non-circular cross-section for manufacturing of forged-and-rolled railway wheel tyres and to adapt the manufacturing technology to the selected stock material. Application of continuously cast stock material instead of material rolled from conventionally cast ingots results in increasing of material yield and decreasing of material preparation costs. Much lower ratio of deformation of solidification, structure in case of application of continuously cast semiproducts and non-circular symmetry of cross-section of the continuously cast material used at Huta Bankowa required investigation of the effect of the separameters on properties of the tyres to be carried out. A wide programme of industrial trials, laboratory investigation and computer simulation comprising all important aspect of the effect of stock material on properties of the tyres and on manufacturing technology was accomplished in the project.