Publication details
Abstracts and keywords
W monografii przedstawiono wyniki prowadzonych prac badawczych, związanych z opracowaniem i weryfikacją konstrukcji wielozadaniowej walcarki kuźniczej, przeznaczonej do realizacji takich procesów jak: walcowanie kuźnicze wzdłużne, walcowanie poprzeczno-klinowe oraz dzielenie bezodpadowe prętów. Prace projektowe zrealizowano w środowisku CAD, zaś obliczenia sprawdzające sztywność i wytrzymałość konstrukcji przeprowadzono z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Weryfikację przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych oraz możliwości technologicznych walcarki wykonano podczas prób uruchomieniowych maszyny. Próby kształtowania półwyrobów zrealizowano w warunkach laboratoryjnych w Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej w Chełmie, gdzie została zainstalowana uniwersalna walcarka kuźnicza. Uzyskane wyniki z badań doświadczalnych w pełni potwierdziły przydatność maszyny do realizacji założonych na wstępie technologii. Pracę podzielono na trzy tematycznie związane ze sobą części. Po krótkim wprowadzeniu w pierwszej części dokonano przeglądu stanu wiedzy z zakresu konstrukcji i eksploatacji walcarek kuźniczych. Omówiono również aspekty związane z technologią walcowania kuźniczego (wzdłużnego, poprzecznego i skośnego), a także przedstawiono alternatywne metody dzielenia prętów. Następnie w oparciu o dokonany przegląd literatury przedstawiono koncepcję uniwersalnej walcarki kuźniczej, po czym szczegółowo omówiono przyjęte na etapie projektowania rozwiązania konstrukcyjne. Opisano tutaj również wyniki numerycznej analizy wytrzymałościowej klatki walcowniczej. Kolejne rozdziały pracy poświęcono omówieniu wyników badań związanych z weryfikacją zakładanych możliwości technologicznych maszyny. Przedstawiono między innymi wyniki analizy teoretyczno-doświadczalnej procesu walcowania wzdłużnego, walcowania poprzeczno-klinowego oraz dzielenia bezodpadowego. Trzecią część pracy zamyka rozdział poświęcony procesowi walcowania poprzeczno-klinowego przedkuwek z wykorzystaniem innowacyjnych narzędzi, których konstrukcja umożliwia efektywne walcowanie półfabrykatów na stosunkowo krótkiej drodze kształtowania. Przedstawione w tym rozdziale rozwiązanie jest dedykowane szczególnie do kształtowania odkuwek z większymi redukcjami przekroju poprzecznego w układzie poprzeczno-klinowym w walcarkach, charakteryzujących się niewielką średnicą roboczą walców. Opracowanie zamyka krótkie podsumowanie, w którym w zwięzły sposób dokonano zestawienia uzyskanych zrealizowanych prac badawczych.
The monograph reports the results of research on development and verification of the design of a universal roll forging mill for such processes as longitudinal roll forging, cross wedge rolling and steel bar cropping. The research work was performed in the CAD environment, while the computations of the machine’s rigidity and strength were performed by the finite element method. The design and technological potential of the roll forging mill were verified by machine activation tests. These laboratory tests were performed at the State School of Higher Education in Chełm, where the machine was installed. The results fully confirm the machine's suitability for the above processes. The monograph is divided into three thematically linked sections. Following a brief introduction, the first section gives an overview of state-of-the-art on the design and operation of roll forging mills. In addition, it discusses various aspects of forge rolling (longitudinal, cross and skew rolling processes) as well as presents alternative methods for separating semi-finished products. Next, based on the literature survey, the concept of a new universal roll forging mill is presented, followed by a detailed discussion of the adopted design solutions. This section of the monograph also reports the numerical results of strength analysis of the mill stand. Successive chapters discuss the results of experimental tests performed to verify technological potential of the machine. Among others, the theoretical and experimental results of longitudinal rolling, cross wedge rolling and bar cropping processes are reported. The third section of the monograph ends with a chapter on a cross wedge rolling process using innovative tools, the design of which enables effective rolling of semi-finished products on a relatively short forming path. This solution is particularly dedicated to formation of parts with large cross sectional reductions by cross wedge rolling using a roll mill with small effective diameter of rolls. The monograph ends with a concluding section, which briefly sums up the results of the conducted research work.
