Skrew rolling of balls in multiple helical impressions

This paper presents results of theoretical and experimental research on skew rolling process of balls with diameter Ø30 mm in multiple helical tools. Numerical analysis of the process was conducted basing on finite element method (FEM), using the commercial software Simufact Forming in version 10.0. Simulations were made in the three-dimensional state of strain with consideration of complex thermal analysis, due to which progression of the products shape was determined. Distributions of strains and temperatures as well as the process force parameters were also determined. The results of numerical calculations were experimentally verified in laboratory conditions. The obtained results confirmed the possibility of semi-finished products of balls type manufacturing by means of rolling in multiple helical impressions.

W artykule przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu walcowania skośnego kul o wymiarach SØ30 mm w wielozwojnych narzędziach śrubowych. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania Simufact Forming w wersji 10.0. Symulacje prowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia z uwzględniem pełnej analizy termicznej, w efekcie czego wyznaczono progresję kształtu wyrobów. Określono również rozkłady odkształceń, temperatur oraz przebiegi parametrów siłowych procesu. Wyniki obliczeń numerycznych zostały zweryfikowane doświadczalnie w warunkach laboratoryjnych. Otrzymane rezultaty z badań potwierdziły mozliwość wytwarzania półfabrykatów kul metodami walcowania w wielozwojnych wykrojach śrubowych.