Innowacyjne technologie obróbki plastycznej metali rozwijane w Politechnice Lubelskiej. Innovative metal forming technologies developed at Lublin University of Technology
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2015, Vol 26, Issue 3
Abstract
W artykule scharakteryzowano wybrane zagadnienia z zakresu nowych innowacyjnych technologii kształtowania plastycznego metali i stopów, rozwijanych w ostatnim okresie w Politechnice Lubelskiej. Przedstawione technologie związane są głównie z procesami rotacyjnego kształtowania, w których najczęściej wykorzystuje się narzędzia wykonujące ruch obrotowy. W stosunku do tradycyjnych metod procesy rotacyjnego kształtowania charakteryzują się szeregiem zalet, do których można zaliczyć: dużą wydajność, mniejsze zużycie materiałów i energii, mniejsze wartości sił kształtowania dzięki stopniowemu odkształcaniu materiału, korzystniejszy układ struktury, wpływający na poprawę własności wytrzymałościowych oraz łatwą mechanizację i automatyzację procesu. Natomiast podstawowym ograniczeniem technologii wytwarzania odkuwek bazujących na procesach walcowniczych (zwłaszcza walcowania poprzecznego) jest niebezpieczeństwo pojawienia się niekontrolowanych poślizgów. Również znaczna część tego typu technologii charakteryzuje się dość dużym stopniem skomplikowania narzędzi, co przejawia się trudnościami w ich projektowaniu i następnie wykonaniu. Duże zapotrzebowanie na elementy, które mogą być wytwarzane z udziałem technik rotacyjnego kształtowania spowodowały, ze podjęto prace podawcze, zmierzające do przemysłowego wdrożenie tych metod. Z uwagi na ograniczoną objętość opracowania, bardziej szczegółowo omówiono tylko wybrane metody kształtowania, takie jak: walcowanie poprzeczno-klinowe (WPK), obciskanie obrotowe, walcowanie wzdłużne oraz walcowanie skośne. Wspomniane technologie mogą być wykorzystane do kształtowania pełnych i drążonych odkuwek o symetrii osiowej. Scharakteryzowano również opracowane w Politechnice Lubelskiej konstrukcje maszyn, zabezpieczających realizację poszczególnych procesów wytwarzania, na które to maszyny uzyskano prawa ochronne. Przedstawiono także przykłady zastosowania wymienionych procesów, w tym dotyczące kształtowania wyrobów drążonych oraz elementów ze stopów metali lekkich, które znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym. Wyczerpujący opis przybliżonych w artykule technologii znaleźć można w licznych publikacjach naukowych autorów opracowania, których zestawienie zamieszczono na końcu artykułu. This paper describes selected problems regarding innovative forming techniques for metals and alloys which have been developed at the Lublin University of Technology in recent years. These techniques mainly concern rotary forming processes which are usually based on the use of rotating tools. Compared to traditional methods, rotary forming processes offer a number of advantages such as high efficiency, reduced material and energy consumption, lower forming forces due to gradual material deformation and higher strength properties due to favourable structure. Not to mention the fact that these processes are easy to mechanize and automate. As for shortcomings, the basic limitation of forming methods based on rolling processes (especially on cross rolling) is the risk of uncontrolled slipping. In addition to this, many of these methods require the use of complicated tools that are difficult to design and construct. Given a huge demand for parts which can be manufactured by rotary forming techniques, research works have been undertaken to investigate industrial implementation of these methods. Since the scope of this paper is limited, the paper discusses at length only a selection of rotational forming methods, including cross wedge rolling (CWR), rotary compression, longitudinal rolling and helical rolling. The above methods can be applied to produce both solid and hollow axisymmetric parts. The paper also describes machines for these manufacturing processes. The machines were developed at the Lublin University of Technology and secured by patent. What is also presented are examples of applications for the above manufacturing processes, including those for producing hollow products and light metal alloy parts which are more widely used in the automotive and aircraft industries. The above forming techniques are described in detail in numerous publications by the authors of this paper listed in the reference section.
Authors and Affiliations
Zbigniew Pater, Janusz Tomczak
Keywords
Related Articles
- EP ID EP521227
- DOI -
- Views 24
- Downloads 0
Struktura i własności mechaniczne prętów ze stopu AA7010 w stanach O i T6. The structure and mechanical properties of AA7010 alloy rods in the O and T6 tempers
Wyciskane na gorąco pręty ze stopu aluminium AlZn6,43Mg2,23Cu1,78 (AA7010) poddano, kolejno, odkształceniu drogą ciągnienia, wyżarzaniu na stan miękki (O) oraz procesowi utwardzania wydzieleniowego na stan T6. Próbki cią...
Bioaktywne powłoki przeciwdrobnoustrojowe na wyrobach medycznych do implantacji nałożone przez plazmowe utlenianie elektrolityczne. Bioactive antimicrobial coatings for implantable medical devices formed by plasma electrolytic oxidation
W przedstawionej pracy badawczej wytworzono nowatorską powłokę na bazie TiO2 zawierającą nanocząsteczkowy hydroksyapatyt (n-HA) i cząstki srebra na dostępnych w handlu podłożach stopowych Ti-6Al-4V (Grade 5) i Ti-czysty...
Badania spajania materiałów w układzie miedź – aluminium przy wykorzystaniu metody wyciskania bocznego wspomaganego tarciem
W artykule przedstawiono wyniki badań nowej metody spajania materiałów na zimno w układzie miedź – aluminium przy wykorzystaniu metody wyciskania bocznego wspomaganego tarciem. Metoda spajania polega na wyciskaniu boczny...
Sprzężona analiza Eulera-Lagrange’a w modelowaniu procesu wyciskania.
W pracy przedstawiono badania eksperymentalne i symulacje numeryczne procesu wyciskania warstwowych kompozytów metalowych o strukturze rdzeń–powłoka. W badaniach eksperymentalnych badano próbki o stałym stosunku średnicy...
Rozwój procesów narastającego kształtowania plastycznego metali
Poszukiwanie nowych możliwości oddziaływania na właściwości użytkowe wyrobów wytwarzanych w procesach obróbki plastycznej metali skupia się aktualnie na znajdywaniu rezerw jakie tkwią w procesach już znanych oraz znajdyw...