PL247221B1 - Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu - Google Patents
Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu Download PDFInfo
- Publication number
- PL247221B1 PL247221B1 PL441963A PL44196322A PL247221B1 PL 247221 B1 PL247221 B1 PL 247221B1 PL 441963 A PL441963 A PL 441963A PL 44196322 A PL44196322 A PL 44196322A PL 247221 B1 PL247221 B1 PL 247221B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- forging
- heated
- hydraulic press
- upper punch
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
- B21D53/845—Making camshafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/008—Incremental forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
- B21J5/022—Open die forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
- B21J5/027—Trimming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K29/00—Arrangements for heating or cooling during processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu, charakteryzujący się tym, że stempel górny (1) i matrycę dolną (2) nagrzewa się w piecu do temperatur w zakresie od 260°C do 300°C, a materiał wsadowy (3a) z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon nagrzewa się w piecu w zakresie temperatur od 350°C do 400°C w czasie od 30 minut do 35 minut, przy czym materiał wsadowy (3a) dociska się stemplem górnym (1) wprawionym w ruch postępowy z prędkością V<sub>1</sub> wynoszącą od 15 mm/s do 30 mm/s ściskając materiał wsadowy (3a) z siłą kształtowania w zakresie od 2600 kN do 3400 kN i kształtuje się odkuwkę łącznika samochodowego z maksymalnym odkształceniem w zakresie od 5,33 do 7,33.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu.
Dotychczas znane i stosowane są metody wytwarzania łączników z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon takie jak odlewanie i obróbka skrawaniem. Wykonując łączniki ze stopów magnezu technologią odlewania, otrzymuje się wyroby, które posiadają znacznie niższe własności mechaniczne i użytkowe niż elementy uzyskane metodami obróbki plastycznej, przedstawione w literaturze F. Stachowicza „Przeróbka plastyczna”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2000 r. Łączniki odlewane posiadają wady odlewnicze takie jak: niejednorodność struktury, gruboziarnistość, pęcherze, porowatości, jamy skurczowe, rzadzizny, które wpływają na ich niższe właściwości.
Przy wytwarzaniu łączników z odlewniczych stopów magnez u stosowana jest technologia obróbki skrawaniem, którą opisano w literaturze W. Olszaka „Obróbka skrawaniem”, WNT, Warszawa 2008 r. Obróbka skrawaniem łączników polega na nadaniu powierzchniom żądanego kształtu, wymiarów oraz jakości powierzchni poprzez usuwanie materiału z wsadu w postaci prostopadłościanu lub walca przy użyciu narzędzi skrawających. Technologia ta odznacza się dużą pracochłonnością, czasochłonnością, energochłonnością procesu i generowaniem dużych strat materiałowych oraz niską jakością ukształtowanych wyrobów.
Z opisu patentu PL 237775 B1 znany jest sposób kucia półfabrykatu na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania korbowodu samochodowego, w którym narzędzia górne i dolne posiadające w części środkowej jednakowe wykroje robocze montuje się na prasie hydraulicznej o nacisku 3000 kN i nagrzewa się przy użyciu palników gazowych do temperatury 250°C. Materiał wsadowy w kształcie przedkuwki kształtowej odlewanej w formach piaskowych z mniej plastycznych stopów aluminium z grupy aluminium-cynk-magnez nagrzewa się w piecu w zakresie temperatur 460-500°C, korzystnie 480°C, w czasie do 40 minut. Następnie nagrzany materiał wsadowy umieszcza się w wykroju roboczym narzędzia dolnego. Po czym naciska się prasą hydrauliczną na narzędzie górne posiadające dwa jednakowe okrągłe przelotowe otwory prowadzące za pomocą dwóch jednakowych kołków prowadzących znajdujących się na narzędziu dolnym i wprawia się narzędzie górne w ruch postępowy w dół z prędkością do 15 mm/s w kierunku narzędzia dolnego i zgniata się materiał wsadowy wykrojem roboczym narzędzia górnego i wykrojem roboczym narzędzia dolnego i kształtuje się półfabrykat z mniejszym stopniem przekucia.
Z opisu patentu PL 237782 B1 znany jest sposób kucia półfabrykatu na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego, w którym narzędzia górne i dolne posiadające w części środkowej wykroje robocze montuje się na prasie hydraulicznej o nacisku 3000 kN i nagrzewa się przy użyciu palników gazowych do temperatury 300°C. Po czym materiał wsadowy w kształcie przedkuwki kształtowej odlewanej w formach piaskowych z mniej plastycznych stopów magnezu z grupy magnez-aluminium-cynk nagrzewa się w piecu w zakresie temperatur 400-430°C, korzystnie 420°C, w czasie do 45 minut. Następnie nagrzany materiał wsadowy umieszcza się w wykroju roboczym narzędzia dolnego. Po czym naciska się prasą hydrauliczną na narzędzie górne posiadające dwa jednakowe nieprzelotowe otwory prowadzące za pomocą dwóch jednakowych kołków prowadzących znajdujących się na narzędziu dolnym i wprawia się narzędzie górne w ruch postępowy w dół z prędkością do 15 mm/s w kierunku narzędzia dolnego i zgniata się materiał wsadowy wykrojem roboczym narzędzia górnego i wykrojem roboczym narzędzia dolnego i kształtuje się półfabrykat z mniejszym stopniem przekucia.
Łączniki stabilizatora do samochodów osobowych są wykonywane z odlewniczych stopów aluminium metodami odlewania i obróbki skrawaniem. Wykonując łączniki ze stopów aluminium technologią odlewania, otrzymuje się wyroby udostępnione w dacie 19.07.2022 r. na stronie internetowej: https://www.iparts.pl/czesc/lacznik-stabilizatora-frap-f4117,0-486-f4117-2715965.html, które posiadają znacznie niższe własności mechaniczne i użytkowe niż elementy uzyskane metodami obróbki plastycznej, opisane w literaturze F. Stachowicza „Przeróbka plastyczna”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2000 r. Łączniki odlewane posiadają wady odlewnicze takie jak: porowatości, jamy skurczowe, rzadzizny, niejednorodność struktury, gruboziarnistość, pęcherze, które wpływają na ich niższe właściwości. Przy wytwarzaniu łączników z odlewniczych stopów aluminium stosowana jest technologia obróbki skrawaniem, którą opisano w literaturze W. Olszaka „Obróbka skrawaniem, WNT, Warszawa 2008 r. Obróbka skrawaniem łączników polega na nadaniu żądanego kształtu poprzez usuwanie materiału z wsadu w postaci prostopadłościanu lub walca przy użyciu narzędzi skrawających. Technologia ta odznacza się dużą pracochłonnością, czasochłonnością, energochłonnością procesu i generowaniem dużych strat materiałowych.
Celem wynalazku jest kucie na prasie hydraulicznej odkuwki łącznika samochodowego z materiału wsadowego w postaci odlewu kształtowego z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon w jednej operacji kucia w wykroju końcowym, ograniczając str aty materiałowe i niską jakość wyrobów wytwarzanych poprzez odlewanie i obróbkę skrawaniem.
Istotą sposobu kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu, polegającego na tym, że stempel górny i matrycę dolną nagrzewa się w piecu, montuje się na prasie hydraulicznej, po czym materiał ws adowy w postaci odlewu kształtowego nagrzewa się w piecu, umieszcza się w wykroju matrycy dolnej, po czym wprawia się stempel górny w ruch postępowy, ściska się materiał wsadowy wykrojem stempla górnego oraz wykrojem matrycy dolnej i kształtuje się odkuwkę, jest to, że stempel górny i matrycę dolną, nagrzewa się w piecu do temperatury od 260°C do 300°C, a materiał wsadowy z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon nagrzewa się w piecu w temperaturze od 350°C do 400°C w czasie od 30 minut do 35 minut, przy czym nagrzany materiał wsadowy, dociska się stemplem górnym, wprawionym w ruch postępowy z prędkością od 15 mm/s do 30 mm/s ściskając materiał wsadowy z siłą kształtowania w zakresie od 2600 kN do 3400 kN i kształtuje się odkuwkę łącznika samochodowego z odkształceniem w zakresie od 5,33 do 7,33.
Korzystnie, materiał wsadowy nagrzewa się w piecu w temperaturze 400°C.
Korzystnie, materiał wsadowy nagrzewa się w piecu w czasie 35 minut.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że zastosowanie do procesu kucia materiału wsadowego w postaci odlewu kształtowego pozwala na oszczędności materiału do 30% w stosunku do obecnie stosowanej w przemyśle technologii obróbki skrawaniem odlewów. Sposób kucia według wynalazku umożliwia otrzymanie wyrobów, które charakteryzują się lepszą jakością wynikającą z rozdrobnienia struktury w całej objętości, dużą gładkością powierzchni, co przekłada się na lepsze własności mechaniczne i użytkowe w stosunku do wyrobów wykonywanych poprzez odlewanie i obróbkę skrawaniem.
Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu według wynalazku, został opisany w przykładzie realizacji oraz na rysunku, na którym:
Fig. 1 - przedstawia widok perspektywiczny narzędzi z wyrwaniem z materiałem wsado- wym;
Fig. 2 - przedstawia widok perspektywiczny stykających się narzędzi z wyrwaniem z od- kuwką;
Fig. 3 - przedstawia widok perspektywiczny stempla górnego;
Fig. 4 - przedstawia widok perspektywiczny matrycy dolnej;
Fig. 5 - przedstawia widok perspektywiczny z góry materiału wsadowego;
Fig. 6 - przedstawia widok perspektywiczny z dołu materiału wsadowego;
Fig. 7 - przedstawia widok z góry materiału wsadowego;
Fig. 7a - przedstawia przekrój materiału wsadowego wzdłuż linii A-A z Fig. 7;
Fig. 7b - przedstawia przekrój materiału wsadowego wzdłuż linii B-B z Fig. 7;
Fig. 8 - przedstawia widok perspektywiczny z góry odkuwki;
Fig. 9 - przedstawia widok perspektywiczny z dołu odkuwki;
Rys. 1a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z góry dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 1b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 2a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z góry dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 2b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 3a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z góry dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 3b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 4a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z góry dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 4b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce łącznika samochodowego w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;
Rys. 5a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanym półfabrykacie w widoku z góry wykonany w oparciu o dokument patentowy PL 237782 B1 i uzyskany z analizy MES;
Rys. 5b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanym półfabrykacie w widoku z dołu wykonany w oparciu o dokument patentowy PL 237782 B1 i uzyskany z analizy MES;
Wykres 1 przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piasko wych stopu magnezu ZK61 dla temperatury 350°C;
Wykres 2 przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu ZK61 dla temperatury 400°C;
Wykres 3 przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu ZK61 dla temperatury 450°C;
Wykres 4 przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu m agnezu AZ61 dla temperatury 350°C;
Wykres 5 przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu AZ61 dla temperatury 400°C;
Wykres 6 przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu AZ61 dla temperatury 450°C;
Wykres 7 przedstawia zależność siły kształtowania stempla górnego w funkcji czasu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku, ot rzymanej z analizy MES;
Wykres 8 przedstawia zależność siły kształtowania stempla górnego w funkcji czasu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku, otrzymanej z analizy MES;
Wykres 9 przedstawia zależność siły kształtowania stempla górnego w funkcji czasu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku, otrzymanej z analizy MES;
Wykres 10 przedstawia zależność siły kształtowania stempla górnego w funkcji czasu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku otrzymanej z analizy MES;
Wykres 11 przedstawia zależność siły kształtowania narzędzia górnego w funkcji czasu wykonany w oparciu o dokument patentowy PL 237782 B1 i otrzymany z analizy MES.
Przykład 1
Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu przeznaczonego do modelu Audi A4 - typ B6/B7 produkowanego w latach 2001-2008 dla odlewniczego stopu magnez-cynk-cyrkon z gatunku ZK61 według normy ASTM B80-01 polegający na tym, że stempel górny 1 i matrycę dolną 2 posiadające w części środkowej wykroje 1a i 2a w postaci bryły, której zarys zbliżony jest do litery „U” z kołowymi zagłębieniami na jej końcach, nagrzewano w piecu w temperaturze 300°C i zamontowano na prasie hydraulicznej. Następnie materiał wsadowy 3a w postaci odlewu ze stopu magnezu ZK61 według normy ASTM B80-01, w postaci bryły, której zarys zbliżony jest do litery „U” z kołowymi zagłębieniami na jej końcach, o objętości 124011,766 mm3 i masie 0,223 kg nagrzewano w piecu w temperaturze 400°C przez 30 minut. Następnie nagrzany materiał wsadowy 3a umieszczono w wykroju 2a nieruchomej matrycy dolnej 2. Po czym wprawiono stempel górny 1 w ruch postępowy z prędkością V1 wynoszącą od 15 mm/s do 30 mm/s w kierunku nieruchomej matrycy dolnej 2 i ściskano materiału wsadowego 3a wykrojem la stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną siłą kształtowania 2600 kN i kształtowano odkuwkę łącznika samochodowego 3b z maksymalnym odkształceniem 5,33.
Przykład 2
Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu dla odlewniczego stopu magnez-cynk-cyrkon przeznaczonego do modelu Audi A4 - typ B6 realizowany wg przykładu 1, przy czym materiał wsadowy 3a nagrzewano w piecu w temperaturze 350°C przez 35 minut. Odkuwkę kształtowano ściskając materiał wsadowy 3a wykrojem la stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną siłą kształtowania 3400 kN z maksymalnym odkształceniem odkuwki 6,90.
Przykład 3
Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu dla odlewniczego stopu magnez-cynk-cyrkon przeznaczonego do modelu Audi A4 - typ B6 realizowany wg przykładu 1, przy czym stempel górny 1 i matrycę dolną 2 nagrzewano w piecu w temperaturze 260°C, materiał wsadowy 3a nagrzewano w piecu w temperaturze 350°C przez 35 minut. Odkuwkę kształtowano ściskając materiał wsadowy 3a wykrojem 1a stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną siłą kształtowania 3105 kN z maksymalnym odkształceniem odkuwki 6,06.
Przykład 4
Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu dla odlewniczego stopu magnez-cynk-cyrkon przeznaczonego do modelu Audi A4 - typ B6 realizowany wg przykładu 1, przy czym stempel górny 1 i matrycę dolną 2 nagrzewano w piecu w temperaturze 260°C, materiał wsadowy 3a nagrzewano w piecu w temperaturze 400°C przez 30 minut. Odkuwkę kształtowano ściskając materiał wsadowy 3a wykrojem 1a stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną siłą kształtowania 3066 kN z maksymalnym odkształceniem odkuwki 7,33.
Otrzymano odkuwkę łącznika samochodowego o wyższych własnościach mechanicznych i użytkowych wynikających z korzystniejszej struktury ukształtowanego wyrobu w stosunku do wyrobów wykonywanych poprzez odlewanie i obróbkę skrawaniem. Przeprowadzono analizę porównawczą Metodą Elementów Skończonych (MES) sposobu kucia na prasie hydraulicznej odkuwki łącznika samochodowego według wynalazku - M1 oraz sposobu kucia półfabrykatu na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego w oparciu o dokument patentowy PL 237782 B1 - M2. Modelowanie numeryczne przeprowadzono w systemie przeznaczonym do symulacji procesów obróbki plastycznej - Deform 3D zgodnie z parametrami przyjętymi w tabeli 1. Do modelowania MES wykorzystano utworzone modele materiałów opracowane na podstawie badań plastometrycznych metodą spęczania walców.
PL 247221 Β1
Tabela 1 - Parametry i wyniki sposobu kucia według wynalazku i kucia według opisu patentowego PL 237782 B1
| Nazwa parametru | Jednostki | Sposób według wynalazku | Sposóbwedług dokumentu patentowego PL 237782 BI — M2 | |||
| Ml.l | M1.2 | M1.3 | M1.4 | |||
| Parametry procesu | ||||||
| Temperatura nagrzania narzędzi w piecu | rc] | 260 | 260 | 300 | 300 | 250 |
| Temperatura materiału wsadowego | ;τ] | 350 | 400 | 350 | 400 | 400 |
| Czas nagrzewu materiału wsadowego w piecu | [min] | 35 | 30 | 35 | 30 | 45 |
| Materiał | [-1 | Model stopu magnezu w gatunku ZK61 z grupy Mg-Zn-Cr odlewany do form piaskowych utworzony na podstawie krzywych płynięcia z badań plastometrycznych | Model stopu magnezu w gatunku ΑΣ61 z grupy Mg-AI.· Zn odlewany do form piaskowych utworzony na podstawie krzywych płynięcia z badań plastometrycznych | |||
| Moduł Younga | Gpa | 45 | 44,8 | |||
| Liczba Poissona | [-1 | 0,35 | 0,35 | |||
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej | pm/m°C | 27 | 26 | |||
| Przewodność cieplna | W/mK | 120 | 70 | |||
| Liczba elementów skończonych materiału wsadowego | [-] | 150 000 | 150 000 | |||
| Objętość materiału wsadowego | mm2 | 124011,766 | 270701,054 | |||
| Masa materiału wsadowego | kg | 0,223 | 0,487 | |||
| Maksymalna wysokość geometrii materiału wsadowego | [mm] | 28 | 42,5 | |||
| Maksymalna wysokość geometrii odkuwki | [mm] | 19 | 28,5 | |||
| Stopień przekucia= maksymalna wysokość geometrii materiału wsadowego 4- maksymalna wysokość geometrii odkuwki | 1-1 | 1,47 | 1,49 | |||
| Czynnik tarcia | [-1 | 0,25 | 0,25 | |||
| Współczynnik wymiany ciepła materiału wsadowego - narzędzia | kW/m2K | 4,5 | 4,5 | |||
| Współczynnik wymiany ciepła materiału wsadowego -otoczenie | kW/m2K | 0,03 | 0,03 | |||
| Wyniki MES | ||||||
| Maksymalna siła kształtowania narzędzia górnego z MES | [kN] | 3105 | 3066 | 3400 | 2600 | 4795 |
| Maksymalne odkształcenie w ukształtowa nym wyrobie | H | 6,06 | 7,33 | 6,90 | 5,33 | 10,80 |
| Pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z narzędziem górnym | [mm2] | 13892,3 | 14105 | 14136,3 | 14121,7 | 18899,9 |
| Pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z narzędziem dolnym | [mm2] | 13265,4 | 13450 | 15524 | 13438,2 | 25717,8 |
PL 247221 Β1
Badania te przeprowadzono dla odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu ZK61 według normy ASTM B80-01 oraz stopu magnezu w gatunku AZ61 według normy ASTM B951-10 o składzie chemicznym przedstawionym w tabeli 2.
Tabela 2 - Skład chemiczny stopu magnezu ZK61 stosowanego w sposobie według wynalazku według normy ASTM B80-01 i stopu magnezu AZ61 według normy ASTM B951-10 stosowany w sposobie według opisu patentowego PL 237782 B1
| Materiał | Skład chemiczny stopów magnezu (% mas.) | |||||||||
| Al. | Zn | Mn | Fe | Si | Zr | Cu | Ni | Inne | Mg | |
| stop magnezu ZK61 | 5,5- 6,5 | - | - | - | 0,6- 1,0 | 0,10 | 0,01 | 0,30 | reszta | |
| stop magnezu AZ61 | 5,8- 7,2 | 0,4- 1,5 | 0,15- 0,5 | max. 0,005 | max. 0,10 | - | max. 0,05 | max. 0,005 | - | reszta |
Badania plastometryczne wykonano na dylatometrze odkształceniowym w temperaturach 350°C, 400°C, 450°C przy prędkościach odkształcenia 0,01 s-1; 0,1 s-1; 1 s-1;10 s’1. Na podstawie uzyskanych wyników z pomiarów wyznaczono krzywe płynięcia dla stopu ZK61 przedstawione na wykresach 1-3 i dla stopu magnezu AZ61 przedstawione na wykresach 4-6. W symulacjach numerycznych analizie poddano: maksymalną siłę kształtowania narzędzia górnego w funkcji czasu, maksymalne odkształcenie w ukształtowanych wyrobach, pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z narzędziem górnym, pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z narzędziem dolnym dla obu analizowanych sposobów.
Otrzymaną z analizy numerycznej maksymalną siłę kształtowania i maksymalne odkształcenie w ukształtowanej odkuwce według wynalazku - M1 przedstawiono na wykresach 7-10 oraz Fig. 10a-13b. Maksymalną siłę kształtowania i maksymalne odkształcenie w ukształtowanym półfabrykacie uzyskane z analizy numerycznej wykonanego w oparciu o dokument patentowy PL 237782 B1 - M2 przedstawiono na wykresie 11 i fig. 14a i 14b.
Wykaz oznaczeń
- stempel górny
1a - wykrój stempla górnego
- matryca dolna
2a - wykrój matrycy dolnej
3a - materiał wsadowy
3b - odkuwka łącznika samochodowego
Vi - prędkość stempla górnego
Claims (3)
1. Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu, polegający na tym, że stempel górny i matrycę dolną posiadające w części środkowej wykroje, nagrzewa się w piecu, montuje się na prasie hydraulicznej, po czym materiał wsadowy w postaci odlewu kształtowego nagrzewa się w piecu, umieszcza się materiał wsadowy w wykroju matrycy dolnej, po czym wprawia się stempel górny w ruch postępowy, ściska się materiał wsadowy wykrojem stempla górnego oraz wykrojem matrycy dolnej i kształtuje się odkuwkę łącznika samochodowego, znamienny tym, że stempel górny (1) i matrycę dolną (2), nagrzewa się w piecu do temperatury od 260°C do 300°C, a materiał wsadowy (3a) z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon nagrzewa się w piecu w temperaturze od 350°C do 400°C w czasie od 30 minut do 35 minut, przy czym nagrzany materiał wsadowy (3a) dociska się stemplem górnym (1) wprawionym w ruch postępowy z prędkością (Vi) wynoszącą od 15 mm/s do 30 mm/s, ściskając materiał wsadowy (3a) z siłą kształtowania w zakresie od 2600 kN do 3400 kN, i kształtuje się odkuwkę łącznika samochodowego (3b) z odkształceniem w zakresie od 5,33 do 7,33.
PL 247221 Β1
2. Sposób kucia na prasie hydraulicznej odlewu kształtowego według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał wsadowy (3a) nagrzewa się w temperaturze 400°C.
3. Sposób kucia na prasie hydraulicznej odlewu kształtowego według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że materiał wsadowy (3a) nagrzewa się w czasie 35 minut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL441963A PL247221B1 (pl) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL441963A PL247221B1 (pl) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL441963A1 PL441963A1 (pl) | 2023-10-09 |
| PL247221B1 true PL247221B1 (pl) | 2025-06-02 |
Family
ID=88289524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL441963A PL247221B1 (pl) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL247221B1 (pl) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004351485A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属の加工法および加工成形品 |
| JP2008132513A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Showa Denko Kk | 鍛造加工方法 |
| CN106544608A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-29 | 航天材料及工艺研究所 | 一种特厚细晶高强韧镁合金锻件的成形方法 |
| CN106623714A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-05-10 | 南通海轶锶换热设备有限公司 | 镁合金制品的制造方法 |
-
2022
- 2022-08-08 PL PL441963A patent/PL247221B1/pl unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004351485A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属の加工法および加工成形品 |
| JP2008132513A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Showa Denko Kk | 鍛造加工方法 |
| CN106544608A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-29 | 航天材料及工艺研究所 | 一种特厚细晶高强韧镁合金锻件的成形方法 |
| CN106623714A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-05-10 | 南通海轶锶换热设备有限公司 | 镁合金制品的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL441963A1 (pl) | 2023-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106734841B (zh) | 一种双法兰工字形不锈钢阀体多向精密成形装置 | |
| CN103433416B (zh) | 一种az80a镁合金机匣等温模锻成形方法 | |
| CN102029348A (zh) | 40Cr钢机匣体类零件多向模锻工艺方法及模具 | |
| CN110000322B (zh) | 一种大塑性变形制备高性能镁合金装置及制备方法 | |
| PL237778B1 (pl) | Sposób kucia na młocie półfabrykatu, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego | |
| PL247221B1 (pl) | Sposób kucia odlewu kształtowego na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania odkuwki łącznika samochodowego ze stopów magnezu | |
| PL247368B1 (pl) | Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika stabilizatora | |
| JP2016216772A (ja) | 金属積層造形と塑性加工を複合した金属素材の製造方法 | |
| PL247279B1 (pl) | Sposób kształtowania na prasie hydraulicznej odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika samochodowego | |
| CN107598066A (zh) | 用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法 | |
| Hsu et al. | An investigation on deformation mechanism of non-standard gear teeth forming in the hot impression forging of multicore cable cutter | |
| PL247222B1 (pl) | Sposób kształtowania na młocie odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika stabilizatora | |
| CN202006226U (zh) | 镁合金棒材自加热挤压成型模具 | |
| Kong et al. | Numerical and experimental investigation of preform design in non-axisymmetric warm forming | |
| CN107138707A (zh) | 采用复合加载‑局部补缩消除金属制件裂纹的工艺 | |
| Yu | Forging specimen design for Mg alloys | |
| CN102029352B (zh) | 一种铁路货车用压板的制造方法 | |
| WO2025219766A1 (en) | The method of producing on a hydraulic press the forging of the az31 magnesium alloy wheel for light vehicles and the forging of the wheel produced according to the method | |
| WO2025219765A1 (en) | Method of plastic shaping on a hydraulic press of a az91 magnesium alloy wheel by forging, in particular from a forging preform cast into metal moulds, and a wheel shaped according to the method | |
| WO2025219764A1 (en) | Drop forging method of magnesium wheel forgings for light vehicles and a magnesium wheel forging shaped in this way | |
| CN101172295A (zh) | 一种具有可动凸模的外壳液压成形专用模具 | |
| PL237781B1 (pl) | Sposób kucia półfabrykatu w przyrządzie kuźniczym na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego | |
| WO2025219763A1 (en) | Drop forging method of magnesium wheel forgings from a preform cast into metal moulds and a magnesium wheel forging shaped in this way | |
| PL237780B1 (pl) | Sposób kształtowania półfabrykatu w przyrządzie kuźniczym na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego | |
| PL237777B1 (pl) | Sposób kucia półfabrykatu w przyrządzie kuźniczym na prasie hydraulicznej, zwłaszcza do wytwarzania korbowodu samochodowego |