Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"MARCIN MARCINIAK"

Zmęczenie cieplne stali WCLV stosowanej na matryce w procesie kucia koła czołowego


  W pracy przedstawiono problem zmęczenia cieplnego narzędzi kuźniczych do pracy na gorąco na przykładzie procesu kucia koła czołowego przekładni za pomocą matryc wykonanych ze stali WCLV. Przeanalizowano mechanizmy niszczące występujące podczas procesu. Dokonano przeglądu literatury i zdecydowano się na wybór metody badawczej "wirującego krążka". Wykonano serię badań oraz modyfikację stano- wiska badawczego w celu uzyskania wyników opisujących charakter zmęczenia cieplnego stali WCLV. Zbudowany został również model numeryczny, dzięki któremu możliwe było określenie wartości odkształceń oraz naprężeń występujących w materiale podczas próby. Otrzy- mane wyniki potwierdziły zasadność wyboru metody badawczej oraz jej skuteczność. Dalsze badania pozwolą na określenie charakterystyki niskocyklowego zmęczenia cieplnego stali narzędziowej do pracy na gorąco. The paper presents the problem of thermal fatigue of hot-work tools. Authors have chosen the industrial process of forging gear front wheel using dies made of WCLV steel. Destruction phenomena were analyzed. A review of literature was made and test method "spinning disc" was chosen. A series of studies and modification of the fatigue test stand were made in order to obtain results describing the nature of the thermal fatigue of WCLV steel. A numerical model was developed to determine the strains and stresses occurring in the material during the test. The obtained results confirmed the validity of the selected test method and its effectiveness. Further studies will help to determine the characteristics of the low cycle thermal fatigue of hot-work tool steel. Słowa kluczowe: niskocyklowe zmęczenie cieplne, metoda "wirującego krążka", trwałość matryc, kucie matrycowe na gorąco Key word: low cycle thermal fatigue, “spinning disc" method, dies durability, hot forging.Wstęp. Istotnym problemem procesów kucia matrycowego jest niska żywotność narzędzi kształtujących [1], głównie matryc i stempli. [...]

ANALIZA ZMĘCZENIA CIEPLNEGO STALI WCLV STOSOWANEJ NA MATRYCE DO KUCIA NA GORĄCO


  W pracy przeanalizowano najpowszechniej stosowane metody badawcze oraz stanowiska laboratoryjne do badania zmęczenia cieplnego pod kątem wykorzystania ich do analizy zmęczenia cieplnego matryc w procesach kucia. Autorzy zbudowali specjalne stanowisko badawcze, bazując na metodzie "wirującego krążka" i przeprowadzili próby, które potwierdziły możliwość zastosowania tej metody do odwzorowania warunków zmęczenia cieplnego, panujących w przemysłowym procesie kucia. Słowa kluczowe: zmęczenie cieplne, metoda wirującego krążka, trwałość matryc, kucie matrycowe ANALYSIS OF THERMAL FATIGUE OF WCLV STEEL USED ON DIES IN HOT FORGING This paper examines the most widely used research methods and devices of the laboratory for testing thermal fatigue in terms of their use for the analysis of dies thermal fatigue in the forging process. The authors built a special test stand based on the method of “spinning disc" and performed tests that confirmed the possibility of applying this method to map the thermal fatigue conditions prevailing in the industrial forging processes. Keywords: thermal fatigue, method of “spinning disc", dies durability, die forging Prof. dr hab. inż. Zbigniew Gronostajski, dr inż. Marek Hawryluk, dr inż. Maciej Zwierzchowski, mgr inż. Marcin Kaszuba, mgr inż. Marcin Marciniak — Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Wrocław. Rudy Metale R56 2011 nr 11 UKD 539.377:61.73.043: :621.7.073-047.37:669-134 655 Wstęp Matryce kuźnicze stosowane w procesach kucia na gorąco narażone są na różnego rodzaju zniszczenia wynikające z ekstremalnych warunków pracy, jakim są poddawane. Oddziałują na nie wysokie wartości obciążeń mechanicznych oraz cieplnych, a powierzchnia jest systematycznie intensywnie nagrzewana, ścierana oraz utleniana. Zjawiskiem, które istotnie obniża trwałość narzędzi, jest zmęczenie cieplne wynikające z dużego gradientu temperatur, spowodowanego zmiennym kontaktem z wst[...]

System ekspertowy do prognozowania trwałości narzędzi w procesach kucia matrycowego


  W pracy przedstawiono koncepcję systemu ekspertowego pozwalającego na określenie ilościowego udziału czterech podstawowych mecha- nizmów zniszczenia narzędzi kuźniczych (zużycia ściernego, zmęczenia cieplno-mechanicznego, odkształcenia plastycznego i zmęczenia mechanicznego) oraz geometrycznego ubytku wykroju matryc dla wybranego przemysłowego procesu kucia na gorąco. Wiedzę potrzebną do rozwiązania postawionego problemu zakodowano w systemowej bazie wiedzy w postaci regułowej. W bazie wiedzy zawarto zarówno elementy wiedzy teoretycznej dotyczącej zjawisk niszczących, jak i wiedzę empiryczną wynikającą z doświadczeń autorów, ekspertów prze- mysłowych (pracowników kuźni) oraz z analizy statystycznej danych pomiarowych wybranych parametrów technologicznych procesu kucia. Przetwarzanie tej wiedzy dokonuje się w procesie automatycznego wnioskowania bazującego na regułach logiki rozmytej. The paper presents an idea of the expert system for determining the quantitative contributions of four principal mechanisms of forging dies wear (abrasive wear, thermo-mechanical fatigue, plastic deformation and mechanical fatigue), and the geometric loss of die impression for the selected industrial hot forging process. The knowledge needed to solve the problem is encoded in a system knowledge base in the form of rules. The knowledge base contains elements of both theoretical knowledge about destructive phenomena and empirical knowledge gained from the experience of the authors and industry experts (forge employees) as well as from a statistical analysis of the acquired values of selected forging parameters. The knowledge is processed through automatic inference based on the fuzzy logic rules. Słowa kluczowe: system ekspertowy, kucie matrycowe, logika rozmyta, żywotność narzędzi, zniszczenie narzędzi Key words: expert system, closed-die forging, fuzzy logic, die life, die wear.Wstęp. Narzędzia stosowane w procesach kucia matrycowego na ciepło i gorąco cechują s[...]

PROPOZYCJA WYKORZYSTANIA AUTOMATÓW KOMÓRKOWYCH DO MODELOWANIA INICJACJI I PROPAGACJI PĘKNIĘĆ W WYNIKU ZMĘCZENIA CIEPLNEGO


  W artykule przedstawiono ogólną koncepcję modelu automatów komórkowych (CA) dla zjawiska zmęczenia cieplnego i opisano reguły przejścia. Wstępne symulacje wykonano dla próby zmęczenia cieplnego przeprowadzonej na stanowisku badawczym w Politechnice Wrocławskiej. Przedstawione zostały wyniki jakościowe otrzymane z symulacji MES w skali makro i automatów komórkowych w skali mikro. Słowa kluczowe: narzędzia kuźnicze, zmęczenie cieplne, numeryczne modelowanie, automaty komórkowe PROPOSITION OF APPLICATION OF CELLULAR AUTOMATA TO MODELING CRACK INITIATION AND PROPAGATION DUE TO THERMAL FATIGUE General idea of the cellular automata (CA) model for the thermal fatigue is presented in the paper. Transition rules are described. Primary simulations were performed for thermal fatigue test installed at the Wrocław University of Technology. Results of qualitative analysis using finite element code in macro scale and cellular automata in micro scale are presented. Keywords: forging dies, thermal fatigue, numerical modelling, cellular automata Wstęp Zagadnienie modelowania zniszczenia materiału poddawanego cyklicznym obciążeniom mechanicznym i cieplnym jest w centrum zainteresowania naukowców od wielu lat. Opracowanych zostało wiele modeli o różnym stopniu skomplikowania i o różnych możliwościach obliczeniowych. Spośród licznych rozwiązań dostępnych w literaturze naukowej wyróżnić należy mechaniczne modele zniszczenia dla materiałów ciągliwych [1, 2]. Obecnie w modelowaniu zjawisk zachodzących w materiałach coraz częściej wykorzystuje się metody dyskretne, w których mikrostruktura jest uwzględniana w sposób jawny. Przykładem są automaty komórkowe (CA), które w niniejszej pracy wykorzystane zostały do opisu inicjacji i propagacji pęknięć w wyniku zmęczenia cieplnego. Wykorzystano koncepcję dla pełzania przedstawioną w publikacji [3]. Badanie zmęczenia cieplnego stali narzędziowej Schemat stanowiska zainstalowanego w Politechnice Wrocławskiej, w[...]

Odporność na zmęczenie cieplne stali WCL i WCLV z zastosowaniem powłok hybrydowych


  W pracy przedstawiono wyniki badania zmęczenia cieplnego próbek pokrytych warstwami hybrydowymi. Próbki ze stali narzędziowej do pracy na gorąco WCL i WCLV poddane zostały obróbce cieplnej zgodnie z technologią przygotowania matryc do kucia na prasach. Po azotowaniu jarzeniowym na próbki nałożono powłoki metodą PVD typu CrN i Al0,7Cr15Ti15N mono. Na podstawie pomiarów oraz literatury dobrano warunki cyklu zmęczeniowego. Próby przeprowadzono dla trzech temperatur górnych cyklu Tg = 650, 700, 750°C. Wyniki przedstawiono w postaci opisu powierzchniowej siatki pęknięć oraz za pomocą pomiaru głębokości pęknięć. Wskazano, która z zastosowanych powłok na próbkach stalowych daje najmniejszą intensywność powstawania siatki pęknięć oraz spełnia wymagania stawiane przez warunki przemysłowe. The paper presents the results of thermal fatigue of hybrid layers. Samples from hot tool steel H11,H13 were subjected to heat treatment compatible with the technology of preparation of forging dies for presses. After nitriding PVD coatings were imposed: CrN and Al0,7Cr15Ti15N mono. On the basis of measurements and literature conditions of cycle fatigue were chosen. Tests were carried out for three temperatures of the upper cycle Tmax = 650, 700, 750 ° C. The results are shown in the form of the surface crack formation, and by measuring the depth of cracks. It was indicated which coating combination with steel gives the lowest intensity of the grid formation of cracks and meets the requirements of the industrial conditions. Słowa kluczowe: niskocyklowe zmęczenie cieplne, metoda "wirującego krążka", powłoki PVD, warstwa azotowana, stal do pracy na gorąco Key word: Low cycle thermal fatigue, “spinning disc" method, PVD coatings, nitrided layer, hot tool steel.1. Wstęp. Zmęczenie cieplne jest procesem, w którym dochodzi do uszkodzenia materiału w wy- niku cyklicznych zmian temperatury z wystąpieniem zewnętrznego pola siłowego lub bez niego. Krańco- wymi przypadkami zm[...]

Analiza niszczenia wkładek matrycowych stosowanych w przemysłowym procesie kucia na gorąco odkuwki rozwidlonej


  Praca dotyczy analizy zniszczenia wkładek matrycowych (dwuwykrojowych) stosowanych w przemysłowym procesie kucia na młocie od- kuwki rozwidlonej o złożonej geometrii. Szczegółowej analizie poddano jedną z dolnych matryc, wybranych ze względu na niską trwałość wynoszącą zaledwie 1200 odkuwek. Na podstawie przeprowadzonych kompleksowych badań (skanowania powierzchni, pomiarów mikro- twardości, badań mikroskopowych, modelowania numerycznego, innych) wykazano, że najbardziej niebezpiecznym mechanizmem niszczą- cym dla analizowanego procesu jest pękanie mechaniczne oraz zmęczenie cieplno-mechaniczne. Wskutek pracy narzędzia w ekstremalnych warunkach (wysokie cykliczne udarowe obciążenia mechaniczne oraz termiczne) najbardziej intensywne uszkodzenia wykroju wstępnego, w wyniku zmęczenia cieplnego i zużycia ściernego zachodzą w miejscach złożonej geometrii iintensywnego płynięcia materiału odkuwkina promieniach zaokrągleń. Natomiast w przypadku wykroju wykańczającego dochodzi do zmęczeniowego pękania mechanicznego narzędzia w miejscach koncentracji naprężeń i dużych nacisków. Wykorzystanie pakietu obliczeniowego Forge oraz dalsze badania powinny pozwolić na podniesienie trwałości wkładek. This paper consist analysis of the diefailure(with two cavities)used in hammer forging manufacturing process of complex branched shape part. The precise analysis has been done for one of the lower dies, chosen on grounds of their short life which amounts to 1200 parts. Basing upon comprehensive studies (surface scanning, microhardness tests, microscope measurements, numerical modeling) it has been proved that the most dangerous failure mechanism for analyzed process is mechanical cracking and thermo-mechanical fatigue. Due to tool operating under extreme conditions(high cycling mechanical and temperature loads) the most rapid wear of initial die cavity takes place as a result of thermal fatigue and abrasive wear, around complex geometry and intensive material flow[...]

POPRAWA TRWAŁOŚCI NARZĘDZI DO KUCIA NA GORĄCO PRZEZ ZASTOSOWANIE WARSTW HYBRYDOWYCH


  W artykule opisano zagadnienia związane z trwałością matryc kuźniczych stosowanych do kucia na gorąco odkuwki koła czołowego. Przedstawiono wyniki badań przemysłowych, gdzie w celu poprawy trwałości narzędzi zastosowano warstwy hybrydowe typu warstwa azotowana powłoka PVD. Ocenie skuteczności w zwiększaniu trwałości narzędzi w analizowanym procesie poddano dwa rodzaje warstw hybrydowych różniące się zastosowaną powłoką PVD. Opisane badania wykazały, że przez zastosowanie warstw hybrydowych typu warstwa azotowana i powłoka PVD można skutecznie zwiększyć trwałości narzędzi stosowanych w procesach kucia matrycowego na gorąco. Słowa kluczowe: kucie matrycowe, trwałość narzędzi, warstwy hybrydowe IMPROVING TOOL LIFE FOR HOT FORGING BY THE APPLICATION OF HYBRID LAYERS This paper describes the issues related with durability of forging dies used in spur gear hot forging process. The results of industrial research describe tool life improvement by using hybrid layer combining nitride layer and PVD coating. In order to assess the effectiveness in increasing tool life in the analyzed process two types of hybrid layers with different PVD coating applied. The research has shown that by using a hybrid layer containing nitrided layer and PVD coating can effectively enhance the durability of the tools used in the process of hot forging. Keywords: die forging, tool life, hybrid layers Wstęp Duża intensywność zużycia narzędzi stosowanych w procesach kucia matrycowego sprawia, iż problemom trwałości matryc poświęca się coraz więcej uwagi. Narzędzia kuźnicze, mimo znacznego postępu technicznego i rozwoju nauki w tym kierunku cechują się nadal niestabilną i stosunkowo niską trwałością, co w sposób znaczący wpływa na wielkość kosztów produkcji i jakość odkuwek[1]. Na trwałość narzędzi stosowanych w procesach kucia wpływa bardzo wiele czynników: m.in.: warunki, w jakich przebiega proces kucia (temperatura i geometria narzędzi oraz wstępniaka, prędkość p[...]

 Strona 1