Kształtowanie kołnierzy w wyrobach drążonych metodą wyciskania z ruchomą tuleją
Type
Book
Subtype
Monograph
Authors/Creators
Ministerial publisher
Politechnika Lubelska
ISBN
978-83-7947-276-5
Date
2017
Abstract PL
W pracy przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych
związanych z nowym procesem kształtowania kołnierzy w wyrobach drążonych
metodą wyciskania z ruchomą tuleją. Dokonano analizy stanu zagadnienia
w oparciu o literaturę specjalistyczną. Przedstawiono najistotniejsze techniki
wytwarzania wyrobów drążonych z kołnierzami, do których zaliczono: obróbkę
skrawaniem, odlewnictwo oraz obróbkę plastyczną. Wśród metod plastycznego
kształtowania wyróżniono różne technologie wskazując zakres ich stosowania
oraz ograniczenia. Na podstawie analizy stanu zagadnienia opracowano nową
metodę wyciskania kołnierzy bezpośrednio z wsadów rurowych. W celu
wykazania skuteczności zaproponowanej metody wykorzystano badania
teoretyczne oraz doświadczalne. Wielowariantowe obliczenia numeryczne
wykonano w programie Deform-2D/3D, bazującym na metodzie elementów
skończonych. Na podstawie uzyskanych wyników określono wpływ
podstawowych parametrów technologicznych (do których zaliczono: średnicę
kołnierza, promień zaokrąglenia tulei ruchomej oraz siłę docisku tulei ruchomej)
na przebieg procesu. Ponadto wyznaczono parametry siłowe procesu, rozkłady
intensywności odkształceń oraz naprężeń. Weryfikację doświadczalną procesu
przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych. Wykorzystano w tym celu
specjalistyczny przyrząd oraz maszynę wytrzymałościową. Dzięki modułowej
konstrukcji przyrządu umożliwiającej stosowanie różnych zestawów
narzędziowych zrealizowano badania dla różnych parametrów technologicznych
procesu. W badaniach wykorzystano rury handlowe wykonane ze stopu
aluminium EN AW-6060, z których wykonywano próbki do badań. Na
podstawie przeprowadzonych badań teoretyczno-doświadczalnych określono
parametry zapewniające prawidłowy przebieg procesu oraz zdefiniowano jego
ograniczenia, do których zaliczono: wyboczenie ścianki wsadu, niewypełnienie
wykroju, zakucia i fałdowanie kołnierza. Wyznaczone wytyczne posłużyły do
zaprojektowania przykładowych wyrobów z kołnierzem dwustopniowym oraz
sześciokątnym. W końcowej części pracy przedstawiono analizę porównawczą
procesu wyciskania z ruchomą tuleją z wybranymi technologiami plastycznego
kształtowania wyrobów drążonych z kołnierzami. Zrealizowane prace stały się
podstawą do sformułowania wniosków, które przedstawiono w ostatnim
rozdziale pracy.
Abstract EN
This monograph reports the numerical and experimental results of research
on a new extrusion method for forming flanges in hollow parts using a moving
sleeve. First, a survey of the state of the art in the production of hollow parts is
given. The most popular techniques for producing hollow parts are described,
including machining, casting and metal forming. Among metal forming
processes, different techniques are distinguished, and their applications and
limitations are described. The state of the art survey serves as a basis for
designing an original extrusion method for forming flanges directly from
a hollow billet. In order to verify effectiveness of the new method, numerical
simulations and experimental tests are conducted. The numerical simulations are
performed using the finite element method-based software, Deform-2D/3D.
Next, based on the numerical results, the effect of basic operational parameters
such as flange diameter, sleeve radius and pressure force exerted by the moving
sleeve on the extrusion process are determined. In addition to this, the force
parameters, effective strains and stresses occurring during the process are
measured. After that, the designed process is verified under laboratory
conditions using a specially designed device and a testing machine. Due to its
modular design, the device enables the use of different tool sets, therefore
various operational parameters of the process can be investigated. The
experiments are performed on specimens of commercial tubes made of
aluminum alloy EN AW-6060. The numerical results and experimental findings
are then used to determine parameters ensuring process stability. Moreover,
failure modes which may occur during the process are determined, including
workpiece wall buckling, underfill, overlap and collar folding. Next, the results
are used to design parts with two-step and hexagonal flanges. In the final part of
the book a comparative analysis is made between the new extrusion process by
the moving sleeve and a selection of metal forming techniques for producing
hollow parts with flanges. The last chapter of the monograph presents
conclusions drawn from the numerical and experimental results.
Keywords PL
wyroby drążone
obróbka plastyczna
wyciskanie
Keywords EN
hollow products
plastic processing
bench press
Statistics
17Views
34Downloads Winiarski, G., & Gontarz, A. (2017). Kształtowanie kołnierzy w wyrobach drążonych metodą wyciskania z ruchomą tuleją. https://hdl.handle.net/20.500.14629/418
Loading...
Files
ksztaltowanie.pdf
PDF 8.18 MB
Licence
Except as otherwise noted, this item is licensed under the Attribution-ShareAlike licence 4.0
Accessibility issue?Request a WCAG-compliant file
Publication available in collections: