- Tytuł:
-
Zastosowanie wyników symulacji numerycznej do analizy i poprawy przemysłowego procesu wytwarzania odkuwki zaworu
Application of numerical modelling results to analyze and improve the industrial process of valve forging production - Autorzy:
-
Hawryluk, Marek
Krawczyk, Jakub
Zwierzchowski, Maciej
Janik, Marta
Jaruzel, Jerzy - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/211401.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Obróbki Plastycznej
- Tematy:
-
modelowanie numeryczne
kucie matrycowe na gorąco
odkuwka zaworu
numerical modelling
hot die forging
valve forging - Opis:
-
Artykuł dotyczy wykorzystania wyników modelowania numerycznego do wielowariantowej symulacji procesu wytwarzania odkuwki zaworu ze stali chromowo-niklowej przeznaczonej dla silników samochodów ciężarowych. Odkuwka tego typu wytwarza-na jest w dwóch operacjach: wyciskania współbieżnego długiego trzonka, a następnie kucia wykańczającego głowy zaworu. Głównym problemem w tym procesie jest stosunkowo niska trwałość narzędzi; w pierwszej operacji wyciskania obserwowane jest przedwczesne zużycie matrycy, a w drugiej operacji niska trwałość stempla, co związane jest z intensywnym zużyciem ściernym oraz adhezją materiału odkuwki do narzędzi. Modelowanie numeryczne przeprowadzono przy użyciu pakietu obliczeniowego Forge 2.0, w celu analizy wpływu zmian warunków temperaturowych oraz tarcia. Szczegółowej analizie poddano drugą operację kształtowania – kucie na gorąco głowy zaworu, gdyż w przemysłowym procesie, ze względu na niewystarczającą kontrolę kluczowych parametrów technologicznych, mogą wystąpić niewielkie zmiany warunków tribologicznych, co wpływa na poprawność całego procesu. Przeprowadzona wielowariantowa analiza procesu kucia z wykorzystaniem modelowania numerycznego do-starczyła wielu cennych informacji dotyczących zmian kluczowych parametrów trudnych do uzyskania podczas analizy procesu przemysłowego oraz ich wzajemnego wpływu na siebie, takich jak: rozkłady pól temperatury, nacisków oraz parametrów określających zużycie, a także przebiegów sił kucia. Na tej podstawie możliwe jest wprowadzenie bez większych obaw istotnych zmian w procesie przemysłowym, w celu uzyskania jego stabilności i powtarzalności oraz zwiększeniu trwałości oprzyrządowania kuźniczego.
The article discusses the application of the results of numerical modelling for a multi-variant simulation of the process of producing a chromium-nickel steel valve forging designed for truck engines. A forging of this type is manufactured in two operations: coextrusion of a long shaft, followed by finishing forging of the valve head. The main problem in this process is a relatively low tool durability; in the first extrusion operation, we observe premature wear of the die, whereas in the second operation, a low durability of the punch can be noticed, which is connected with the intense abrasive wear as well as adhesion of the material of the forging to the tools. The numerical modelling was carried out with the use of the Forge 2.0 calculation packet in order to analyze the effect of the temperature conditions and friction. A detailed analysis was performed on the second forming operation – hot forging of a head valve, as, in the industrial process, due to insufficient control of the key technological parameters, slight changes of the tribological conditions might occur, which affect the properness of the whole process. The multi-variant analysis of the forging process with the use of numerical modeling provided a lot of valuable information regarding changes in key parameters difficult to obtain during the analysis of the industrial process and their mutual influence on each other, such as: distribution of tem-perature fields, pressures and parameters determining wear, as well as forging force courses. On this basis, it is possible to introduce without major worry significant changes in the in-dustrial process in order to obtain its stability and repeatability, and increase the durability of forging equipment. - Źródło:
-
Obróbka Plastyczna Metali; 2019, 30, 4; 291-306
0867-2628 - Pojawia się w:
- Obróbka Plastyczna Metali
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł