Wstęp. Zasadniczymi grupami zaliczanymi do stopów przeznaczonych do przeróbki plastycznej reagujących na obróbkę cieplną są stopy z serii: 2xxx, 6xxx i 7xxx. W���łaściwości ���������ich zależ􀄅ą����������������������������������� zwłaszcza od utwardzenia wydzieleniowego, wynikającego z obróbki za pomocą przesycenia i starzenia. Z tej grupy, stopami charakteryzującymi się największą wytrzymałością na rozciągania są stopy aluminium serii 7xxx. Jest to duża grupa stopów, obrabianych cieplnie oraz umacnianych wydzieleniowo przez kombinację dodatku stopowego w postaci cynku i magnezu (Zn 4-6%, Mg 1-3%) oraz ewentualnie miedzi [1]. Możliwość różnorodnego zastosowania powoduje, że seria 7xxx obejmuje ponad kilkadziesiąt stopów zawierających, oprócz podstawowych dodatków stopowych: Zn, Mg, Cu, także dodatki stopowe w postaci: Mn, Ti, Si, Zr, Cr i inne. Dodatki te, dodawane są w celu zwiększenia umocnienia roztworowego, wydzieleniowego, a także w celu poprawy odporności korozyjnej, zmęczeniowej oraz dla osiągnięcia większego rozdrobnienia ziarna. Różne stężenia głównych dodatków stopowych dają możliwości powstawania faz wywierających określony wpływ na strukturę oraz własności użytkowe tych stopów. Stopy z serii 7xxx, ze względu na skłonność do utwardzania wydzieleniowego oraz dobry parametr konstrukcyjny, jakim jest wysoka wytrzymałość właściwa, znalazły zastosowanie na wysokowytrzymałe elementy konstrukcyjne stosowane m. in w lotnictwie, w przemyśle samochodowym, morskim i kolejowym [2, 3]. Z tej dużej grupy stopów, na uwagę zasługuje stop 7075 i jego pochodne. Stop ten, w stanie umocnionym, odznacza się[...]

The constant demand for materials with better functional properties and improved manufacturing technologies inspires scientists to search for new forming methods. Those, which involve deformation path change seem to be promising. The paper presents the effect of deformation path on the force and energy parameters, flow stress, limit strain and structure of selected copper alloys. The results [...]

  Celem pracy jest przedstawienie możliwości zastosowania badań plastometrycznych do przeprowadzania symulacji zjawisk zachodzących podczas procesów kształtowania plastycznego, w których zastosowano kontrolowaną zmianę drogi odkształcania. Z przeprowadzonych badań wynika, że plastometryczne próby pozwalają na określenie możliwości zastosowania badań, dotyczących złożonych dróg odkształcania, do analizy wpływu prędkości odkształcania, temperatury oraz kąta zmiany drogi odkształcania na proces odkształcania materiałów podczas obróbki plastycznej. W pracy przedstawiono wpływ zmiany drogi odkształcania na naprężenie uplastyczniające oparte na badaniach labora- toryjnych przeprowadzonych w Zakładzie Inżynierii Procesów Kształtowania Plastycznego Politechniki Wrocławskiej oraz INOP Poznań. The aim of the study is the analysis of plastometric research applicability to the simulation of the phenomena which occurs in the forming process with controlled strain path changes. The research has shown that plastometric tests allow determining the applicability of research on complex strain path for the analysis of strain rate, strain path deflection angle and temperature influence on the material deformation process during forming processes. The paper presents the influence of strain path changes on the yield stress based on laboratory tests performed at the Forming Processes Engineering Department University of Wroclaw and at the Metal Forming Institute in Poznan. Słowa kluczowe: złożone drogi odkształcania, badania plastometryczne, prasowanie obwiedniowe Key words: complex strain path, plastometric research, orbital forging Tablica 1. Skład chemiczny stali 16HG Table 1. Chemical composition 16HG Materiał CCuCrNiMo S Mn SiVW P Ti 16HG 0,160,190,840,120,020,0321,110,280,0050,020,0160,005 S. 421 HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 6 tradycyjnym oraz powoduje koncentrację nacisków na[...]

  Celem pracy jest analiza możliwości zastosowania modelowania numerycznego w powiązaniu z badaniami plastometrycznymi, do przepro- wadzenia symulacji zjawisk zachodzących podczas procesu prasowania obwiedniowego. Zbudowany matematyczny model procesu umoż- liwia określenie wpływu prędkości odkształcania, kąta wychylenia stempla kształtującego oraz temperatury na proces prasowania obwie- dniowego. Istotna jest ocena wpływu zastosowanej drogi odkształcania na strukturę, gdyż w procesie prasowania obwiedniowego materiał jest odkształcany cyklicznie z przerwami w odkształceniu, których czas trwania jest zależny od geometrii oraz prędkości ruchu narzędzi. W pracy przeprowadzono modelowanie numeryczne procesu prasowania obwiedniowego, które w powiązaniu z wynikami uzyskanymi podczas badań plastometrycznych mogą pozwolić na optymalizację procesu prasowania obwiedniowego. The aim of this work is to analyze the possibility of numerical modelling and plastometric research application to the simulation of phenomena occurring during the process of orbital forging. Constructed mathematical model of the process allows determining the effect of strain rate, the deflection angle of punch and temperature on the process of orbital forging. Due to the cyclical nature of the orbital forging at which the length of breaks between cycles depends on the geometry and velocity of tools, it is important to assess the impact of strain path on the structure. This study includes numerical modelling, which in combination with the results obtained in plastometric tests, may allow optimization oforbital forging. Słowa kluczowe: prasowanie obwiedniowe, badania plastometryczne, modelowanie numeryczne Key words: orbital forging, numerical modelling, plastometric research.Wprowadzenie. Kucie wahającą matrycą w po- równaniu do konwencjonalnych metod prasowania ce- chuje się wyraźnym ograniczeniem kształtowania ele- mentów smukłych. Z praktyki i doświadczenia wynika, że najlepsze[...]

  W pracy dokonano analizy odkształcalności stali 16HG podczas prasowania obwiedniowego. Z przeprowadzonej analizy wynika, że zmiana kąta wahań matrycy górnej, prędkości posuwu narzędzi oraz odkształcenia nie ma istotnego wpływu na zmianę twardości odkształcanego materiału.. Parametry te w znaczący sposób wpływają na jakość odkuwki, strukturę materiału po odkształceniu oraz kształt powierzchni bocznej. Zmiana kąta wahań powoduje zmianę siły kształtującej wyrób, a prędkość posuwu narzędzi wpływa na zmianę linii płynięcia mate- riału podczas odkształcania oraz kształt powierzchni bocznej. The paper contains the analysis of 16HG steel behaviour in the process of orbital forging. The analysis shows that the change of the angle of the upper die fluctuations, tool feed rate and degree of deformation have no significant effect on the change of hardness of the deformed material. Nevertheless, the change of mentioned parameters significantly affects the quality of the forgings, the structure of the material after deformation and the shape of the lateral surface. The modification of the angle of fluctuation causes a change of force shaping the product. The tool feed rate significantly influences the change of flow lines of the material during deformation and the shape of the lateral surface. Słowa kluczowe: prasowanie obwiedniowe, odkształcenia plastyczne, stal 16HG Key words: orbital forging, plastic deformation, 16HG steel.Wprowadzenie. Prasowanie obwiedniowe jest jednym z procesów, w którym w wyniku złożonej kinematyki ruchu narzędzi kształtujących dochodzi do zmiany orientacji składowych naprężenia [1, 2]. W odróżnieniu od tradycyjnego kucia w procesie prasowania obwiedniowego stempel[...]

  Analysis of stamping process the vehicle element of the AZ31 magnesium alloy Rosnące zainteresowanie wykorzystaniem lekkich materiałów konstrukcyjnych o zadawalających właściwościach mechanicznych, zmusza ośrodki naukowe i badawcze do opracowania dokładnych metod projektowania procesów kształtowania, dla których niezbędne są dane zebrane podczas rzeczywistych eksperymentów, pozwalające na poprawne opracowanie technologii wytwarzania. Jednym z takich materiałów, z powodzeniem stosowanych od wielu lat w różnych dziedzinach przemysłu, są stopy magnezu. W ostatnich latach wzrasta rola magnezu i jego stopów, jako szczególnie użytecznego materiału konstrukcyjnego. Decyduje o tym z jednej strony niewielka masa właściwa stopów magnezu i coraz niższa cena. Z drugiej strony, ciągłe polepszanie właściwości materiałowych i technicznych stopów magnezu umożliwia doskonalenie metod kształtowania gotowych wyrobów. Należy jednak pamiętać, że projektowanie technologii wytwarzania gotowych wyrobów ze stopów magnezu, szczególnie stopów przeznaczonych do kształtowania plastycznego, napotyka na szereg problemów związanych ze zjawiskami hamującymi procesy obróbki plastycznej [1-3]. Celem pracy była analiza procesu kształtowania wspornika ze stopu AZ31, będącego częścią złożenia belki poprzecznej w samochodzie osobowym oraz określenie podstawowych założeń niezbędnych do przeprowadzenia poprawnego tłoczenia. The increasing interest in the use of light construction materials with satisfactory mechanical properties requires from scientific and research centres to develop precise methods of designing forming processes, for which it is necessary to have at one's disposal the data collected during the actual experiments, making it possible to properly develop the production technology. One of these materials, having been successfully applied for many years in various industrial branches, is magnesium alloys. In the recent years, the role of magnesium and its alloys [...]

  Wprowadzenie. Stalą często stosowaną m.in. na wyso ko obciążone koła i wieńce zębate w przemyśle lotniczym jest stal AISI 9310. Niskowęglowa stal zawierając nikiel, chrom i molibden dobrze nadaje się do nawęglania, cha rakteryzuje się przy tym wysoką hartownością, wysoką twardością rdzenia, dużą odpornością na pękanie oraz do brą wytrzymałością zmęczeniową. Grupą wyrobów o spe cjalnych wymaganiach jakościowych są wysoko obciążone koła i wieńce zębate o wymaganej wysokiej wytrzymałości zmęczeniowej, dużej odporności na zużycie ścierne oraz pękanie. Na szczególną uwagę zasługują uzębione wieńce o dużej średnicy, z nawęgloną warstwą powierzchni bocz nych i dna wrębu [1]. Ze względu na wymaganą minimalną grubość i równo mierność grubości warstwy nawęglanej po obróbce wykoń czającej, dopuszczalne zniekształcenia średnicy po końco wej obróbce cieplnej powinny znaleźć się w wąskim polu tolerancji. Dla wiotkich pierścieni o średnicach większych niż 300 mm jest to poważne wyzwanie technologiczne, gdyż nawet hartowanie w przyrządach hartowniczych nie zawsze pozwala na uzyskanie odpowiedniej jakości wy miarowej i jest powodem dużej ilości braków. Biorąc pod uwagę wysokie koszty zarówno materiału jak i złożonej ob róbki cieplno-chemicznej, projektowanie optymalnego pro cesu wytwarzania było i jest celem licznych projektów. To wskazuje na wagę problemu, jak też na fakt, że nie istnieją jeszcze zadawalające rozwiązania [2]. Ogólnie znana jest przyczyna zniekształceń wytwarza nych pierścieni zębatych o dużej średnicy - jest to niejed norodny rozkład naprężeń szczątkowych, powstających za równo na bazie przemian strukturalnych jak i z powodów technologicznych. Przyczyny technologiczne to wszelkie niejednorodności grzania, chłodzenia, wymuszające lokal ne odkształcenia plastyczne i związane z [...]

  W artykule omówiono technologię prasowania obwiedniowego oraz przedstawiono wpływ kąta wahania matrycy górnej i prędkości posuwu narzędzi kształtujących na właściwości i kształt odkuwki wykonanej ze stopu aluminium PA38. Na podstawie przeprowadzonych badań dokonano analizy pęknięć na swobodnie odkształcanej powierzchni bocznej odkuwki, z której wynika, że podczas prasowania obwiedniowego, czas kształtowania, kąt wahań matrycy górnej oraz prędkość posuwu narzędzi istotnie wpływa na jakość oraz właściwości wyrobu. Słowa kluczowe: prasowanie obwiedniowe, odkształcenia plastyczne Dr inż. Karol Jaśkiewicz — Politechnika Wrocławska, Zakład Inżynierii Procesów Kształtowania Plastycznego, Wrocław, mgr Zygmunt Garczyński, mgr inż. Patryk Franc, mgr inż. Łukasz Jankowski — Instytut Obróbki Plastycznej, Poznań. Rudy Metale R56 2011 nr 11 UKD 669.715:621.97: :669-135:539.214:539.374 661 FORMING OF THE PRODUCT BY ORBITAL FORMING METHOD Paper presents the orbital forming technology and also influence of upper die fluctuation angle and velocity of forming tools on shape and properties of forming made of PA38 aluminum alloy. Based on studies the analysis has been made about fracture process on the free formed lateral surface of forming, which presents that during orbital forming the time, angle of fluctuation and velocity of working tools have important influence on quality and properties of product. Keywords: orbital forming, plastic deformation Wprowadzenie Technologia prasowania obwiedniowego służy najczęściej do wytwarzania elementów o prostych kształtach osiowosymetrycznych. Procesy zachodzące podczas formowania detali na prasach z wahającą matrycą są wyjątkowo trudne w interpretacji ze względu na złożony stan naprężenia w kształtowanym materiale. Badania tego procesu prowadzone są od wielu lat, a ich celem jest opisanie stanu naprężenia w kształtowanym materiale [1÷3]. W trakcie prasowania obwiedniowego narzędzie wywiera nacisk[...]

  W artykule przedstawiono stanowisko laboratoryjne do badań tłoczności blach umożliwiające prowadzenie badań zarówno w temperaturze otoczenia, jak i w warunkach izotermicznych, w zakresie do 600 °C. Omówiono podstawowe założenia konstrukcyjne oprzyrządowania oraz wyjaśniono metodykę prowadzenia badań. Jako przykład zastosowania stanowiska zaprezentowano wyznaczone charakterystyki krzywych odkształceń granicznych dla blach ze stopu magnezu AZ31. Słowa kluczowe: tłoczenie na ciepło, konstrukcja tłocznika, krzywe odkształceń granicznych, DETERMINATION OF FORMING LIMIT CURVES IN ISOTHERMAL CONDITIONS In the paper the die set for formability testing, enabling investigation both in a room temperature and warm isothermal condition up to 600°C was presented. The basic design targets of the die set was discussed and the method of formability testing was explained. Determination of forming limit curves of AZ31 magnesium alloy sheet was given as the example of the die set application. Keywords: stamping warm, die set design, forming limit diagram Wprowadzenie Rosnące zapotrzebowanie na materiały umożliwiające tworzenie lekkich konstrukcji, doprowadziło zarówno do opracowania materiałów konstrukcyjnych o wysokiej i bardzo wysokiej wytrzymałości jak i poszukiwanie nowych możliwości zastosowania istniejących stopów lekkich. W wielu przypadkach, właściwości fizyczne, mechaniczne i technologiczne nowych materiałów powodują ograniczenia wynikające głównie z niezadawalających plastyczności, co prowadzi do nowych wyzwań w opracowywaniu technologii kształtowania i kontroli procesu [1]. Dlatego, pomimo prowadzonych badań nad kształtowaniem blach wykonanych ze stopów lekkich i dość sporej ilości dostępnych w literaturze danych technologicznych dla różnych stopów, temperatur, prędkości odkształcania oraz wykresów odkształceń granicznych, szersze zastosowanie stopów lekkich jest obecnie ograniczone przez problemy występujące podczas kształtowania w proc[...]

  Zmniejszenie zużycia paliwa oraz poprawa bezpieczeństwa biernego to dwa główne wymagania stawiane nowym modelom samochodów. Najistotniejszy wpływ na wymienione aspekty ma konstrukcja nadwozia, które zbudowane jest z dwóch stref: kontrolowanego zgniatania oraz klatki bezpieczeństwa. Obecnie nadwozia samochodowe są zbudowane z cienkościennych profili, wytwarzanych za pomocą gięcia i wytłaczania, które następnie są łączone przez spawanie, zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem oraz zgrzewanie punktowe [1]. Ze względu na niskie koszty wytworzenia i dobre właściwości, pod koniec ubiegłego wieku w przemyśle motoryzacyjnym dominowało wykorzystanie stali niskowęglowych oraz stali o podwyższonej wytrzymałości [2, 3]. Ostatnio, w celu zmniejszenia zużycia paliwa przez redukcję masy pojazdów, poszukuje się nowych materiałów, które cechuje wysoki stosunek wytrzymałości do masy. Zmniejszenie masy pojazdu o około 10%, dzięki wykorzystaniu materiałów lekkich, pozwoli na zmniejszenie zużycia paliwa o 6 - 8% [4]. Zastosowanie lekkich zaawansowanych materiałów w branży motoryzacyjnej umożliwi znaczne zredukowanie masy pojazdów. Stopy magnezu są w tym zakresie najbardziej obiecującym materiałem. Magnez jest o 35% lżejszy od aluminium (2,7 g/cm3) i ponad czterokrotnie lżejszy od stali (7,86 g/cm3) [5]. Przykładem materiału lekkiego o dobrych właściwościach mechanicznych jest stop AZ31B. Cechuje się on podwyższoną wytrzymałością uzyskiwaną dzięki hartowaniu z częściowym wyżarzaniem. Jest to materiał o zwiększonej odkształcalności, odporny na korozję, dobrze spawalny. Można go kształtować przez obróbkę ubytkową. Jest niemagnetyczny o dobrym przewodnictwie cieplnym i elektrycznym, co pozwala na jego użycie d[...]