Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu
This monograph presents the numerical and experimental results of a study investing a new upsetting process for stepped parts that is conducted with varying position of the deformation zone. In the beginning, a state of the art of the problem is given, with a review of manufacturing methods for step...
Պահպանված է:
| Հիմնական հեղինակ: | |
|---|---|
| Ձևաչափ: | Online |
| Լեզու: | լեհերեն |
| Հրապարակվել է: |
Lublin University of Technology Publishing House
2025
|
| Խորագրեր: | |
| Առցանց հասանելիություն: | https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/170123 |
| Ցուցիչներ: |
Չկան պիտակներ, Եղեք առաջինը, ով նշում է այս գրառումը!
|
| _version_ | 1869527752691941376 |
|---|---|
| author | Winiarski, Grzegorz |
| author_browse | Winiarski, Grzegorz |
| author_facet | Winiarski, Grzegorz |
| author_sort | Winiarski, Grzegorz |
| collection | Directory of Open Access Books |
| description | This monograph presents the numerical and experimental results of a study investing a new upsetting process for stepped parts that is conducted with varying position of the deformation zone. In the beginning, a state of the art of the problem is given, with a review of manufacturing methods for stepped parts, including various techniques that use sections of rods or tubes as starting material and are conducted on specialized or universal forging machines. Based on the conclusions drawn from the literature review, a new forming method is developed, which makes it possible to produce solid and hollow parts that have a variable cross section over their length. The new method is based on upsetting in which the deformation zone changes its position as a result of tool kinematics. The process is carried out on a universal forging press in which a specially designed instrument is mounted. First, a theoretical analysis is performed based on calculations made by the finite element method. The preliminary calculations are performed in order to design a numerical model of the proposed method. The following are determined: the flow curve of the deformed material and friction conditions between the workpiece and the tools. In addition, the buckling of the workpiece (both a rod and a tube) that can occur at an early stage of the upsetting process conducted with the position-changing deformation zone is analyzed. Obtained numerical results are then used to determine the impact of selected technological parameters on the course of the upsetting process and product quality. In effect, a specialized instrument is designed and constructed for carrying out experiments to validate the proposed technique. Some components of the instrument are driven by a universal forging press slide, whereas others are driven by forces that are generated by hydraulic cylinders of this instrument. Similarly to the numerical results, experimental findings have shown that the proposed method can be used for forming both solid and hollow stepped parts. After that, potential applications of the developed technique are demonstrated, showing that the new method can also be used for manufacturing geometrically complex products that are formed in several stages. Finally, relevant conclusions are presented. |
| format | Online |
| id | doab-20.500.12854ir-170123 |
| institution | Directory of Open Access Books |
| language | pol |
| publishDate | 2025 |
| publishDateRange | 2025 |
| publishDateSort | 2025 |
| publisher | Lublin University of Technology Publishing House |
| publisherStr | Lublin University of Technology Publishing House |
| record_format | ojs |
| spelling | doab-20.500.12854ir-1701232025-12-12T12:20:00Z Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu Winiarski, Grzegorz obróbka plastyczna, spęczanie, wyciskanie, kształtowanie wałów stopniowanych inżynieria mechaniczna This monograph presents the numerical and experimental results of a study investing a new upsetting process for stepped parts that is conducted with varying position of the deformation zone. In the beginning, a state of the art of the problem is given, with a review of manufacturing methods for stepped parts, including various techniques that use sections of rods or tubes as starting material and are conducted on specialized or universal forging machines. Based on the conclusions drawn from the literature review, a new forming method is developed, which makes it possible to produce solid and hollow parts that have a variable cross section over their length. The new method is based on upsetting in which the deformation zone changes its position as a result of tool kinematics. The process is carried out on a universal forging press in which a specially designed instrument is mounted. First, a theoretical analysis is performed based on calculations made by the finite element method. The preliminary calculations are performed in order to design a numerical model of the proposed method. The following are determined: the flow curve of the deformed material and friction conditions between the workpiece and the tools. In addition, the buckling of the workpiece (both a rod and a tube) that can occur at an early stage of the upsetting process conducted with the position-changing deformation zone is analyzed. Obtained numerical results are then used to determine the impact of selected technological parameters on the course of the upsetting process and product quality. In effect, a specialized instrument is designed and constructed for carrying out experiments to validate the proposed technique. Some components of the instrument are driven by a universal forging press slide, whereas others are driven by forces that are generated by hydraulic cylinders of this instrument. Similarly to the numerical results, experimental findings have shown that the proposed method can be used for forming both solid and hollow stepped parts. After that, potential applications of the developed technique are demonstrated, showing that the new method can also be used for manufacturing geometrically complex products that are formed in several stages. Finally, relevant conclusions are presented. Published W pracy przedstawiono wyniki badań teoretycznych i doświadczalnych dotyczących nowego procesu kształtowania wyrobów stopniowanych metodą spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu. Dokonano analizy stanu zagadnienia obejmującej przegląd metod wytwarzania odkuwek stopniowanych. Zaliczono do nich różne technologie realizowane z wykorzystaniem specjalistycznych lub uniwersalnych maszyn kuźniczych, w których jako wsad stosuje się odcinki prętów lub rur. Na podstawie wniosków wyciągniętych z przeglądu literatury opracowano nową metodę plastycznego kształtowania, która umożliwia wytwarzanie wyrobów pełnych i drążonych o zróżnicowanym przekroju poprzecznym na długości. Proces polega na spęczaniu, w trakcie którego strefa odkształcenia materiału zmienia swoje położenie dzięki odpowiedniej kinematyce narzędzi. Technologia realizowana jest z wykorzystaniem uniwersalnej prasy kuźniczej, w której montowany jest specjalistyczny przyrząd. Badania procesu rozpoczęto od analizy teoretycznej w oparciu o obliczenia wykonane metodą elementów skończonych. Na potrzeby budowy modelu numerycznego analizowanej metody wykonano badania wstępne, w których określono krzywą płynięcia materiału odkształcanego, wyznaczono warunki tarcia pomiędzy tym materiałem a narzędziami oraz przeanalizowano zjawisko wyboczenia wsadu w postaci odcinka pręta oraz rury, do jakiego może dojść w początkowej fazie spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu. Uzyskane wyniki obliczeń numerycznych dały podstawę do wykonania analizy teoretycznej procesu, którą ukierunkowano na określenie wpływu wybranych parametrów technologicznych na przebieg procesu i jakość wyrobu. Na jej podstawie zaprojektowano i wykonano specjalistyczny przyrząd, dzięki któremu zrealizowano badania doświadczalne technologii. Wybrane podzespoły oprzyrządowania napędzane są za pomocą suwaka uniwersalnej prasy kuźniczej, podczas gdy pozostałe przemieszczają się wskutek sił generowanych przez siłowniki hydrauliczne, w które wyposażony jest przyrząd. Przeprowadzone badania doświadczalne, podobnie jak wspomniane obliczenia numeryczne, wykazały słuszność przyjętej koncepcji kształtowania odkuwek stopniowanych pełnych i drążonych. Możliwości aplikacyjne opracowanej technologii, poza elementarnymi odkuwkami, zostały przedstawione na przykładzie złożonych geometrycznie wyrobów, które wymagają formowania plastycznego rozłożonego na kilka etapów. Zrealizowane prace zostały podsumowane stosownymi wnioskami. 2025-12-12T12:19:58Z 2025-12-12T12:19:58Z 2025 book 978-83-7947-660-2 https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/170123 pol image/jpeg application/pdf Attribution 4.0 International Attribution 4.0 International https://rock.pollub.pl/entities/publication/75e86188-996a-486c-8ca7-3702cf73054b https://rock.pollub.pl/entities/publication/75e86188-996a-486c-8ca7-3702cf73054b Lublin University of Technology Publishing House Lublin University of Technology Publishing House W pracy przedstawiono wyniki badań teoretycznych i doświadczalnych dotyczących nowego procesu kształtowania wyrobów stopniowanych metodą spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu. Dokonano analizy stanu zagadnienia obejmującej przegląd metod wytwarzania odkuwek stopniowanych. Zaliczono do nich różne technologie realizowane z wykorzystaniem specjalistycznych lub uniwersalnych maszyn kuźniczych, w których jako wsad stosuje się odcinki prętów lub rur. Na podstawie wniosków wyciągniętych z przeglądu literatury opracowano nową metodę plastycznego kształtowania, która umożliwia wytwarzanie wyrobów pełnych i drążonych o zróżnicowanym przekroju poprzecznym na długości. Proces polega na spęczaniu, w trakcie którego strefa odkształcenia materiału zmienia swoje położenie dzięki odpowiedniej kinematyce narzędzi. Technologia realizowana jest z wykorzystaniem uniwersalnej prasy kuźniczej, w której montowany jest specjalistyczny przyrząd. Badania procesu rozpoczęto od analizy teoretycznej w oparciu o obliczenia wykonane metodą elementów skończonych. Na potrzeby budowy modelu numerycznego analizowanej metody wykonano badania wstępne, w których określono krzywą płynięcia materiału odkształcanego, wyznaczono warunki tarcia pomiędzy tym materiałem a narzędziami oraz przeanalizowano zjawisko wyboczenia wsadu w postaci odcinka pręta oraz rury, do jakiego może dojść w początkowej fazie spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu. Uzyskane wyniki obliczeń numerycznych dały podstawę do wykonania analizy teoretycznej procesu, którą ukierunkowano na określenie wpływu wybranych parametrów technologicznych na przebieg procesu i jakość wyrobu. Na jej podstawie zaprojektowano i wykonano specjalistyczny przyrząd, dzięki któremu zrealizowano badania doświadczalne technologii. Wybrane podzespoły oprzyrządowania napędzane są za pomocą suwaka uniwersalnej prasy kuźniczej, podczas gdy pozostałe przemieszczają się wskutek sił generowanych przez siłowniki hydrauliczne, w które wyposażony jest przyrząd. Przeprowadzone badania doświadczalne, podobnie jak wspomniane obliczenia numeryczne, wykazały słuszność przyjętej koncepcji kształtowania odkuwek stopniowanych pełnych i drążonych. Możliwości aplikacyjne opracowanej technologii, poza elementarnymi odkuwkami, zostały przedstawione na przykładzie złożonych geometrycznie wyrobów, które wymagają formowania plastycznego rozłożonego na kilka etapów. Zrealizowane prace zostały podsumowane stosownymi wnioskami. 25440dcb-6509-4ffb-b078-818857fbed4b 978-83-7947-660-2 Lublin University of Technology Publishing House 184 Lublin open access |
| spellingShingle | obróbka plastyczna, spęczanie, wyciskanie, kształtowanie wałów stopniowanych inżynieria mechaniczna Winiarski, Grzegorz Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu |
| title | Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu |
| title_full | Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu |
| title_fullStr | Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu |
| title_full_unstemmed | Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu |
| title_short | Studium procesu spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu |
| title_sort | studium procesu speczania ze strefa odksztalcenia o zmiennym polozeniu |
| topic | obróbka plastyczna, spęczanie, wyciskanie, kształtowanie wałów stopniowanych inżynieria mechaniczna |
| topic_facet | obróbka plastyczna, spęczanie, wyciskanie, kształtowanie wałów stopniowanych inżynieria mechaniczna |
| url | https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/170123 |
| work_keys_str_mv | AT winiarskigrzegorz studiumprocesuspeczaniazestrefaodkształceniaozmiennympołozeniu |