Wyciskanie wierteł krętych w matrycach dzielonych

Bulzak, Tomasz

Wyciskanie wierteł krętych w matrycach dzielonych

Type

Book

Subtype

Monograph

Authors/Creators

Bulzak, Tomasz

Ministerial publisher

Politechnika Lubelska

ISBN

978-83-7947-273-4

Date

2017

Abstract PL

W pracy przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych nad nowym procesem wyciskania wierteł krętych w matrycach dzielonych. Na początku opracowania dokonano przeglądu literatury dotyczącego wytwarzania wierteł krętych. Scharakteryzowano i opisano metody wytwarzania wierteł krętych oparte na obróbce skrawaniem i obróbce plastycznej. Przegląd literatury zakończono zestawieniem ze sobą poszczególnych metod wytwarzania wierteł krętych oraz podsumowaniem, w którym zwrócono uwagę na zalety i wady przytoczonych technologii. Wykorzystując trójsuwakową prasę kuźniczą przeprowadzono badania wstępne, które wykazały ograniczenia nowej technologii (bark informacji na temat sposobu projektowania narzędzi oraz otwierania matryc przy próbach wyciskania stali) oraz wskazały cel dalszych badań. Dla określenia wpływu parametrów technologicznych na przebieg procesu wyciskania wierteł krętych wykonano szereg symulacji numerycznych. Symulacje numeryczne oparte na metodzie elementów skończonych zrealizowano w środowisku programu DEFORM–2D/3D Ver 11.0. Na podstawie otrzymanych wyników określono wpływ temperatury materiału, warunków tarcia, prędkości wyciskania oraz geometrii matrycy na przebieg oraz dokładność procesu wyciskania wierteł krętych. Ponadto, wyznaczono parametry siłowe procesu, rozkłady intensywności odkształcenia, rozkłady naprężeń zredukowanych oraz kryterium zniszczenia. Wykorzystując sztuczne sieci neuronowe oraz wyniki symulacji numerycznych określono model matematyczny opisujący zależność kąta pochylenia rowków wiórowych od parametrów geometrycznych matrycy. Weryfikację wyników otrzymanych z obliczeń przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych. Do realizacji badań doświadczalnych wykorzystano uniwersalną prasę hydrauliczną oraz specjalnie skonstruowany przyrząd do wyciskania w matrycach łupkowych. Badania doświadczalne zrealizowano przy użyciu dwóch zestawów narzędziowych. W trakcie prowadzonych badań wyciskano wiertła z materiału modelowanego (ołów Pb1) oraz stali narzędziowej do pracy na zimno w gatunku 100Cr6. Uzyskano zadawalającą zgodność wyników badań doświadczalnych i teoretycznych. Przeprowadzone prace teoretyczno-doświadczalne stały się podstawą do sformułowania wniosków końcowych oraz określenia kierunku dalszych badań.

Abstract EN

The dissertation presents the results of theoretical an experimental studies on a new extrusion process for producing twist drills using segment dies. First, the state of the art in the production of twist drills is discussed. Methods for producing twist drills by machining and metal forming are described. The survey of the literature ends with a discussion of methods for producing twist drills, followed by a discussion of the advantages and disadvantages of the described techniques. Preliminary tests are performed on a three–slide forging press, and the results reveal limitations of the proposed new forming technique (no data on tool design or opening of the dies in the extrusion process for steel), as well as indicate the direction of further studies. In order to determine the effect of operational parameters in the proposed extrusion process on the production of twist drills, a series of numerical simulations are performed. The finite element method-based numerical simulations are performed using the DEFORM–2D/3D Ver 11.0 software. The numerical results enabled determination of the effect of material temperature, friction conditions, extrusion velocity and die geometry on the extrusion process for twist drills and its accuracy. In addition to this, the force parameters, the distributions of effective strains and reduced stresses as well as the Cockroft-Latham ductile fracture criterion in the process are determined. Taking advantage of artificial neural networks and the numerical results, a mathematical model describing the relationship between the angle of inclination of flutes and die geometry is developed. The numerical results are then verified under laboratory conditions. The experiments are performed using a universal hydraulic press and a specially designed device for die extrusion. The experimental tests are conducted using two sets of tools. Drills are produced by extrusion from the materials used for modeling, i.e. (Pb1 lead) and 100Cr6 tool steel for cold work. The experimental results and theoretical findings show a satisfactory agreement. The experimental and numerical results are used as a basis for drawing final conclusions and suggesting the direction of further studies.

Keywords PL

konstrukcja wierteł

wytwarzanie wierteł krętych

wyciskanie wierteł krętych

matryce dzielone

Keywords EN

drill design

making twist drills

pressing twist drills

split dies

Statistics