Analizie poddano proces kucia odkuwki charakteryzującej się dużym stosunkiem powierzchni do objętości, wykonywanej z dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-4V. Warunki brzegowe opracowano dla kilku technologii, przy założonej temperaturze wsadu i narzędzi, tarciu powierzchniowym oraz prędkości odkształcenia (młot, prasa hydrauliczna). Ocenę procesu kucia oparto na mapach rozkładu intensywności prędkości [...]

  Dr inż. Marek Wojtaszek, dr inż. Sylwia Bednarek — Akademia Górniczo‐Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Kraków. Rudy Metale R56 2011 nr 6 UKD 669.716:519.61/.64:519.876.5: :621.762.2-048.63:669-138 349 lania się od powierzchni stempla, obserwuje się zmniejszanie gęstości półwyrobu. Nierównomierna gęstość wypraski prowadzić może do anizotropii właściwości wyrobu, szczególnie jeżeli stanowi ona wsad do procesu spiekania. W przypadku procesów, których celem jest formowanie z porowatego wsadu gotowych wyrobów, realizowanych zwykle na gorąco, problem jest bardziej złożony. Od poprawnego doboru parametrów formowania, jak temperatura, czas, nacisk jednostkowy oraz inne, zależą właściwości produktu. Wymienione oraz inne problemy, a także metody ich rozwiązywania były przedmiotem wielu prac badawczych, między innymi [2÷4]. Podczas projektowania procesów formowania litych tworzyw stosowane są powszechnie narzędzia numeryczne, najczęściej oparte na metodzie elementów skończonych (MES). Przeprowadzenie analizy numerycznej ułatwia dobór parametrów procesu oraz pozwala na oszacowanie właściwości produktu. Jednak, pomimo niewątpliwych korzyści, stosowanie tej metody do projektowania procesów przeróbki plastycznej porowatego wsadu nastręcza ogromne trudności. Powodem tego jest fakt, iż obecne na rynku i powszechnie stosowane komercyjne programy do obliczeń MES przeznaczone są do analizy procesów przeróbki plastycznej litych materiałów, i w konsekwencji tego oparte na modelu nieściśliwego, sztywno‐plastycznego ośrodka. Ponieważ podczas formowania porowatego wsadu oprócz płynięcia materiału następuje zmiana jego gęstości, dlatego obowiązujący dla litych tworzyw warunek stałej objętości nie jest spełniony. Model służący do opisu plastycznego płynięcia materiału porowatego musi odzwierciedlać ośrodek składający się z litego materiału oraz rozmieszczonych w nim losowo pustek. Ponieważ pod wpływ[...]

Analizę procesu kucia wykonano na przykładzie odkuwki osiowosymetrycznej typu tulei z kołnierzem z przeznaczeniem dla przemysłu motoryzacyjnego, wykonywanej z dwufazowego stopu tytanu Ti-6Al-4V. Dokonano ustalenia najkorzystniejszego kształtu wsadu pod kątem zwiększenia równomierności odkształcenia w objętości odkuwki oraz minimalizacji siły kształtowania. Forging process of axisymmetrical die-[...]

W pracy analizowano proces kucia matrycowego odkuwki obejmy tarczy złącza. Odkuwki zaliczane do tej grupy charakteryzują się złożonym kształtem. W związku z tym opracowanie poprawnej technologii kucia wiąże się zwykle z kosztownymi i pracochłonnymi próbami technologicznymi wykonywanymi w warunkach przemysłowych. W pracy przedstawiono alternatywną metodę optymalizującą kształt przedkuwki, opartą[...]

W pracy porównano wyznaczone numerycznie rozkłady odkształceń po zastosowaniu procesu przeciskania przez kanał kątowy stali o zawartości 0,2 % węgla, według dwóch schematów, w których nie występuje skręcanie materiału między kolejnymi zagięciami. Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci rozkładu intensywności odkształcenia dla czterech kolejnych zagięć w kanałach matryc, przy czynniku tarcia odpowiadającym skrajnym warunkom tarcia występującego w praktyce przemysłowej. In the paper the effective strain distribution obtained in pressing process across spiral simple and stepped simple channel was compared. The calculation of effective strain distribution was shown for the following (four) bends of die channel, taking into consideration (the effect) of friction factor in range of extreme[...]

  W pracy przedstawiono dwie technologie kucia wału pośredniego: obecnie stosowanej oraz alternatywnej. Oceny obu technologii dokonano w oparciu o modelowanie numeryczne. Odkuwka wału pośredniego charakteryzuje się wysokim stopniem złożoności co do wykonania. Z uwagi na zastosowanie, odkuwkę wału muszą charakteryzować wysokie własności mechaniczne wyrobu, możliwe do uzyskania tylko drogą świadomej i zaplanowanej przeróbki plastycznej. In the paper two technologies of layshaft forging process - industrial used and alternative - are presented. Evaluation of both technologies was done in support of numerical modelling. Layshaft forging was characterize as very high complexity to do, so good mechanical properties of final product can be obtained only by conscious and planned metal forming. Słowa kluczowe: wał pośrednie, kucie swobodne, modelowanie numeryczne Key words: layshaft, open die forging, numerical modelling 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 157 ● osiągane odkształcenia i naprężenia, ● liczba i sekwencja kroków odkształceń, ● warunki kształtowania plastycznego, wynikające z konstrukcji odkuwki i narzędzi oraz mocy urządzeń. Sprawdzenie poprawności technologii zaprojektowanego procesu poprzez modelowanie fizyczne jest skomplikowane i pracochłonne, a wręcz niemożliwe dla technologii kucia odkuwek wielkogabarytowych z wlewków kuźniczych. Dlatego wykorzystuje się programy komputerowe do sprawdzenia opracowanych założeń, tj. konstrukcji odkuwki i narzędzi oraz urządzeń. Celem niniejszych badań jest analiza kształtowania plastycznego odkuwki wielkogabarytowej w procesie kucia swobodnego, poprzez wykorzystanie modelowania numerycznego w programie QForm2D/3D i porównania uzyskanych wyników oraz wartości parametrów z czynnikami rzeczywistymi. W pracy przedstawiono dwie t[...]

Przedstawiono proces kucia matrycowego z zastosowaniem obróbki cieplnoplastycznej na przykładzie odkuwki kołnierza, wykonanej ze stali średniowęglowej z dodatkami stopowymi. badano własności mechaniczne, plastyczne i twardość odkuwek wykonanych w kilku wariantach chłodzenia. W analizie rozkładu własności w objętości odkuwki wykorzystano rozkłady temperatury, intensywności odkształcenia, intensy[...]

  Analizę procesu kucia dokładnego wykonano na przykładzie odkuwki osiowosymetrycznej typu tulei z kołnierzem z przeznaczeniem dla przemysłu motoryzacyjnego, wykonywanej z dwufazowego stopu tytanu Ti‐6Al‐4V. Istotnymi parametrami decydującymi o końcowych własnościach wyrobu wytwarzanego z dwufazowych stopów tytanu jest rozkład odkształceń i temperatury w odkuwce. Ocenę tych parametrów dokonano w oparciu o obliczenia numeryczne. Założono stałą temperaturę wsadu i narzędzi, tarcie powierzchniowe oraz prędkość odkształcenia. Zmiennym parametrem był kształt i smukłość wsadu. Ocenę procesu kucia oparto o siatki odkształcenia oraz mapy rozkładu intensywności odkształcenia i naprężeń średnich. Dokonano ustalenia najkorzystniejszego kształtu wsadu pod kątem zwiększenia równomiernoś[...]

  W pracy przedstawiono analizę numeryczną procesu wydłużania swobodnego wlewka o masie 16 Mg pod kątem oceny zamykania się wad, celowo wprowadzonych w wybranych obszarach we wlewku. Badania symulacyjne przeprowadzono dla dwóch kolejnych operacji: spęczania wstępnie przekutego wlewka oraz wydłużania. Proces wydłużania spęczonego materiału symulowano według dwóch schematów (odkształcanie w dwóch kolejnych naciskach kowadeł) od strony: uchwytu (głowa wlewka) oraz stopy wlewka. Jako kryterium oceny procesu wydłużania swobodnego w kowadłach płaskich przyjęto wykresy stopnia zamykania wewnętrznych nieciągłości we wlewku. In the paper numerical analysis of cogging process 16 Mg ingot is presented. The analysis was focused on the valuation effect of closing internal voids. Numerical calculations for two following operations upsetting and cogging were made. Two schemes of cogging (consisting of two passes) were included in the analysis, starting from the top and the bottom of ingot. As a criterion for determination of closing efficiency in open die forging operation diagrams of void closure coefficient were used. Słowa kluczowe: zamykanie wad, współczynnik zamknięcia wady, wydłużanie swobodne, obliczenia numeryczne Key words: void closing, void closure coefficient, cogging process, numerical calculations S. 152 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 4 Przy kuciu wlewka zachodzą (powinny zachodzić) następujące zjawiska [3]: - rozdrabnianie ziarn (m.in. usunięcie skutków z procesu odlewania metalu); - uprzywilejowane kierunki płynięcia, powodujące strukturę włóknistą (o różnym nasilaniu w zależności od zastosowanego sposobu przeróbki); - rozdrabnianie i wyciąganie w nitki pewnych rodzajów zanieczyszczeń i wtrąceń, stanowiących szczególny rodzaj nieciągłości makroskopowej przerabianego metalu; - zmiana układu segregacji; - różnicowanie się własności mechanicznych podłużnych i poprzecznych w stosunku do uprzywilejowanego kierunku płynięcia; - zgrzew[...]

  W niniejszym opracowaniu skupiono się na zaprojektowaniu technologii mającej na celu minimalizację nacisków podczas kucia kół zębatych na gotowo. Przedstawiona technologia kształtowania z rozdziałem kierunku płynięcia polega na połączeniu kucia dokładnego z wyciskaniem. Efektem tego rozwiązania jest zmniejszenie obciążeń narzędzi. Określono optymalne wymiary kompensatorów, mających decydujący wpływ na maksymalne naprężenia w newralgicznych obszarach matryc, przy jednoczesnym zapewnieniu poprawnego wypełnienia wykroju. In the paper authors proposed technology which minimized pressures during gear wheel forging process. Presented forming technology with divided flow consists in connection of precision forging with extrusion. Effect of this solution is decreasing of tools load. Optimal dimension of compensators were determined, which have decided influence on maximal stresses in sensitive dies areas, with simultaneously assurance correct die impresion fulfilling. słowa kluczowe: naciski jednostkowe, koło zębate, kucie precyzyjne, modelowanie numeryczne key words: unit pressure, gear wheel, precision forging, numerical modelling.Wprowadzenie. Największą precyzję kucia uzyskuje się przy kuciu na zimno, jednak kucie w temperaturze otoczenia sprawia, że dla wielu materiałów naciski całkowite przekraczają wartości dopuszczalnych maksymalnych nacisków dla maszyny kuźniczej lub narzędzi. Problem ten może powodować złożony schemat płynięcia metalu, wielkość odkuwki lub wysokie naprężenie płynięcia materiału kształtowanego na zimno (efekt umocnienia wywołany odkształceniem poniżej temperatury rekrystalizacji wymaga międzyoperacyjnych zabiegów wyżarzania). Powyższe ograniczenia wymuszają dla znacznej grupy odkuwek konieczność kucia w podwyższonych temperaturach, co powoduje wzrost plastyczności i skutkuje obniżeniem naprężeń w narzędziach, a w konsekwencji zmniejszeniem całkowitej siły nacisku [1]. W związku ze stale rosnącym zapotrzebowaniem [...]