Marek

FIZ

W ateriałówstego oranego prmingSFMkucia. Dces kucirejestrac

WSTĘZas

wstawankształtaczy też elementNajwiękbardziejniona. Ocyzyjnecania –

Rys.1. a

HAWRYL

ZYCZNWIE

PRZ

artykule zaprw modelowych

az sposobu procesu kuciM.8.1 dotycz

Do zweryfikowia wykorzystcję i archiwiz

ĘP stosowanie nia nowych

ach, w szczekucia obudtem samochkszym probj, że ze wzgObecnie w ego (na gorąwyciskaniea)

a) półoś samo

LUK, Macie

NE I NELOOP

KZEGUB

rezentowano h (syntetycznpłynięcia maia przegubózące, m.in.: wania modetano zbudowzację sił kuci

metod numh technolo

ególności dldowy przeghodów. Przeblemem w pględu na swprodukcji wąco i zimnoe współbieżn

ochodu osob

ej ZWIERZ

NUMERPERA

KUCIABU HO

wyniki uzyskny wosk filia

ateriału. W pów homokinrozkładu odlowania num

wany przez aia na poszcze

merycznegogii wytwarla przemysłubu homokenoszą one produkcji p

wój nieregulwielkoseryjno) w matrycne i wycisk

bowego, b) b

ZCHOWSK

RYCZNCYJNE

A OBUOMOKI

Streszczeniekane z modea) dotyczące racy przedst

netycznych zdkształceń plmerycznego pautorów systególnych ope

i fizycznerzania wyru samochodkinetycznegmoment ze

przegubów jlarny kształnej stosuje cach zamknanie przeciw

b)

budowa prz

KI

NE MOEGO PDOWYINETY

e elowania fizy

doboru mattawiono takżza pomocą lastycznych, procesu kucitem pomiaroeracjach w fu

ego modeloobów o złdowego, npgo. Te ostate skrzyni bijest poprawt obróbka msię metodę

niętych ze zwbieżne [1-

egubu homo

AU

ODELOPROCEY YCZNE

ycznego przyteriału modeże wyniki mod

pakietu obprędkości o

ia w oparciuowo-archiwizfunkcji czasu.

owania przyłożonych i

p. kucia na ztnie są obecegów na pr

wne wykonamechaniczna

wielooperazłożonym sc-4].

okinetyczne

UTOBUSY

OWANESU

EGO

y użyciu miękelowego do rdelowania nbliczeniowym

odkształcaniau o przemysłzujący umoż.

yczynia sięskompliko

zimno kół zcnie niezastąrzednie kołaanie obudowa jest bardzacyjnego kuchematem o

go

Y 1

NIE

kkich ma-rzeczywi-umerycz-

m sfFor-a oraz sił łowy pro-żliwiający

ę do po-owanych zębatych, ąpionym a (rys.1). wy, tym

zo utrud-ucia pre-odkształ-

2 AUTOBUSY

Celem pracy jest zbudowanie poprawnego modelu numerycznego wielooperacyjnego procesu kucia na ciepło przegubu homokinetycznego oraz modelu fizycznego, co pozwoli na analizę sposobu płynięcia materiału kutego oraz optymalizacji przemysłowego procesu kucia.

Osiągnięcie założonego celu wymagało realizacji następujących zadań: – badań plastometrycznych – wyznaczono charakterystyki materiałowe niezbędne do mo-

delowania matematycznego oraz doboru materiału modelowego w modelowaniu fizycz-nym;

– modelowania fizycznego – wykonane zostały modele fizyczne, dodatkowo w celu lepszej analizy płynięcia materiału zastosowane dwa kształty narzędzi: łukowy i stożkowy; jako materiał modelowy zastosowano syntetyczny wosk filia;

– modelowania numerycznego – zbudowano termomechaniczny model numeryczny pro-cesu. W analizie wyznaczone zostały wartości sił kształtowania, rozkłady odkształceń i temperatur oraz naciski na narzędziach.

1. METODYKA BADAŃ Przemysłowy proces kucia korpusu przegubu homokinetcznego składa się z czterech ope-

racji kucia na ciepło oraz jednej operacji kucia na zimno. Analizie poddano 4 pierwsze opera-cje kucia na ciepło. Na rys. 2 przedstawiono schematycznie kolejne etapy procesu kucia wy-konane w programie Pro/Engineer.

Rys. 2. Schemat narzędzi stosowanych w kolejnych operacjach kucia: 1 – stemple, 2 – wstęp-

niaki, 3 – matryce

Badania materiałowe Krzywe umocnienia dla stali UC1 wyznaczone zostały w plastometrycznej próbie skręca-

nia na plastometrze w Zakładzie Inżynierii Procesów Kształtowania Plastycznego na Poli-technice Wrocławskiej dla trzech temperatur: 650, 900 i 1000oC oraz dwóch prędkości od-kształcania: 0,1 i 10s-1( rys. 3). Warunki te zostały ustalone na podstawie rzeczywistego pro-cesu kucia.

Rys. 3. Przebiegi naprężenia zastępczego uzyskane w próbach skręcania

0

100

200

300

400

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

napręż

enie

[MPa

]

odkształcenie

UC1 900 0,1s-1 pr1UC1 900 10s-1 pr2UC1 1000 01s-1 pr2UC1 1000 10s-1 pr2UC1 650 01s-1 pr4UC1 650 10s-1 pr2

3 3 3

1

1 1

2 2 2

I II III IV

2. MOPod

zycznegchowanlowaniamem nariału rzepodobiewarunekdobranizbliżony

W mzy płynczono zotwieran

Rys. 4.

W czycznymni symezycznymprowadz

Rys. 5.

2.1. DoW

różne mstawie wstopniu

ODELOWdstawowymgo modelownie się rzecza fizycznegoaprężenia ueczywistegoeństwo geomk podobieńa takiego my do kształtmodelowan

nięcia mateza pomocą nia i analizo

Narzędzia jące, d) stem

celu zapewm zastosowetrii prostymm rejestrowzane przy te

Zestawy prmiarach pomatrycach kowych

obór matecelu doboru

mieszaniny wwstępnej andopasowan

WANIE FIm warunkiemwania jest dzywistego mo powinien

uplastyczniajo takich jakmetryczne, tństwa matermateriału motu krzywej mniu fizycznyriału zastosdwóch taśmowania spos

dla 2 operacmpel

wnienia możwano próbki mi, poziomywano także emperaturze

róbek wykonoczątkowychstożkowych

eriałów mu materiałówosków oranalizy jakonia krzywyc

IZYCZNEm prawidłowdobór odpowmateriału. M

charakteryającego orazk: podobieństarcia, termriału w zakodelowego,materiału rzym zastosowsowane dwam ściągającsobu płynię

cji: a) matry

żliwości obw postaci d

ymi liniamisiłę kucia we 22°C.

nanych z mah średnicy i h oraz d2 = 5

modelowyów modelowaz skorzystaściowej wych płynięcia

E wego zaprojwiedniego m

Materiał takiyzować się zz spełniać sstwo materi

miczne i dynakresie plasty, którego kszeczywistegwano stalowa kształty ncych tak, abęcia materia

yce łukowe o

serwacji spdwóch polói odległymi w funkcji d

ateriałów mwysokości d

55 mm, h2 =

ch wych do mano z bazy dyselekcjonowa do materi

jektowania materiału mi, zgodnie zznacznie niszereg waruiału w zakreamiczne. Nycznym. Wształt krzywgo [5]. we narzędzianarzędzi Posby w trakciłu.

oraz b) matr

posobu płynówek walca

od siebie odrogi stemp

modelowych sd1 = 50 mm, 91,75 (18 lin

materiału rzedanych matwano mateału rzeczyw

AU

i realizacji modelowegoz głównymi ższym (100

unków podoesie plastycajważniejsz

Warunek tenwej umocnie

a (rys. 4), wszczególne e procesu b

ryce stożkow

nięcia materz naniesion

o 5 mm (ryla. Wszystk

stosowane wh1 = 76,45 (

nii płynięcia

eczywistegoteriałów mo

eriały modewistego. Na

UTOBUSY

eksperymeo, symulując

założeniam0-1000 razyobieństwa dznym i sprę

zym warunkn sprowadzaenia jest naj

w celu lepszpołówki m

była możliw

we, c) taśmy

riału, w monymi na pows. 5). W mokie testy by

w badaniach(15 linii płyna) w matryc

o, UC1 przodelowych. elowe o naja podstawie

Y 3

entów fi-cego za-

mi mode-y) pozio-do mate-ężystym, kiem jest a się do jbardziej

zej anali-atryc łą-

wość ich

y ściąga-

odelu fi-wierzch-odelu fi-yły prze-

h o wy-nięcia) w ach łu-

zebadano Na pod-lepszym własno-

4 AUTOBUSY

ści materiałów modelowych oraz wstępnej analizie MES zdecydowano, że najbardziej istotną dla przebiegu procesu jest krzywa płynięcia materiału rzeczywistego – UC1, dla 1000oC i prędkości odkształcenia wynoszącej 10 s-1. Ostatecznego doboru dokonano w oparciu o no-wy opis warunku podobieństwa plastycznego opracowany przez jednego autorów [5]. Zgod-nie z tym warunkiem wyznaczono dla wybranych materiałów modelowych i porównano war-tości współczynników podobieństwa t oraz współczynnika skali C w odniesieniu do UC1. Współczynnik t jest wielkością bezwymiarową, która pozwalała w sposób prosty i szybki określić stopień dopasowania krzywej umocnienia materiału modelowego do rzeczywistego. W przypadku teoretycznie idealnego dopasowania obu krzywych współczynnik ten powinien być równy zeru. Skład chemiczny, wartość współczynnika skali C oraz współczynnika podo-bieństwa t dla poszczególnych mieszanin przedstawiono w tabeli 1. Natomiast krzywe umoc-nienia dla filii oraz stali UC1 przedstawiono na rys. 6 [5].

Rys. 6. Przebiegi naprężenia uplastyczniającego w funkcji odkształcenia dla filii oraz stali UC1

Tabela. 1. Wartości współczynników, t i C oraz skład chemiczny materiałów modelowych zasto-sowanych do modelowania kucia materiału UC1 (T=10000 C, ε& =10s-1)

Skład chemiczny t C filia + 5% parafiny + 5% lanoliny 0,06 269,3 filia + 10% parafiny + 10% lanoliny 0,09 307 filia + 5% parafiny 0,024 285 filia + 5% wazeliny + 5% lanoliny 0,035 344,6 filia 0,023 366,7

Na podstawie wartości współczynników podobieństwa t zawartych w tabeli 1 można stwierdzić, że krzywa umocnienia filii jest najlepiej dopasowana do krzywej płynięcia UC1.

2.2. Wyniki badań przy użyciu materiałów modelowych Na rys. 7 przedstawiono odkształcone odkuwki wraz z liniami płynięcia kute w matry-

cach: a) łukowych i b) stożkowych. Na podstawie analizy makroskopowej zaobserwowano różnice w sposobie płynięcia materiału w poszczególnych narzędziach. W przypadku zasto-sowania narzędzi łukowych i przedkuwek o mniejszej średnicy sposób płynięcia materiału jest bardziej równomierny w przekroju poprzecznym próbki niż dla narzędzi stożkowych, o czym świadczy stałe wygięcie linii w kierunku płynięcia materiału. W przypadku narzędzi stożkowych i przedkuwek o większej średnicy odkształcenie lokalizuje się głównie w obsza-rach leżących blisko matrycy. Promień krzywizny linii w części środkowej odkuwki uzyska-nej z matrycy łukowej (RŁ1) jest większy od promienia odkuwki uzyskanej z narzędzi stoż-

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2

napręż

enie

upl

asty

czni

ając

e dl

a U

C1

[MPa

]

odkształcenie

Materiał modelowy oraz stal UC1

UC1 10s-1, T=1000CFilia 0.1s-1, T=22C

AUTOBUSY 5

kowych (RS1). Natomiast w przypadku promieni krzywizny linii przy ściankach zewnętrznych próbki sytuacja jest odwrotna (RS2 > RŁ2).

Rys. 7. Porównanie sposobu płynięcia materiału modelowego: a) w narzędziach łukowych,

b) w narzędziach stożkowych

Aby lepiej zobrazować płynięcie materiału za pomocą zmian linii płynięcia na rys. 8 przedstawiono kolejne etapy kształtowania przedkuwki o średnicy d = 55 i wysokości h = 76,45 dla narzędzi stożkowych.

Rys. 8. Kolejne etapy kształtowania odkuwki z syntetycznego wosku filia

Na rys. 8f przedstawiono gotową odkuwkę po drugiej operacji. Widać tutaj, że odkształ-cona została niespełna połowa materiału (na 15 linii kształt zmieniło 7). Łagodne zakończenie pierwszej linii od czoła odkuwki świadczy o dobrych warunkach smarnych, przy czym mate-riał między liniami 1 i 2 jest najmniej odkształcony w osi próbki. Linie 1 i 2 sięgają przy brzegach matrycy połowy stopnia II. Najmniej odkształcona pozostaje część od strony stem-pla.

Ponadto w trakcie eksperymentów dla narzędzi łukowych i smuklejszej przedkuwki zaob-serwowano, że na 10 prób 3 próbki uległy wyboczeniu (należy zaznaczyć, że wosk posiada mniejszą sztywność, niż materiał rzeczywisty – UC1. W procesach rzeczywistych nie powin-no dochodzić do takiego wyboczenia). Na rys. 8a przedstawiono odkuwkę wykutą w matrycy łukowej dla mniejszej średnicy wstępniaka, która uległa wyboczeniu. Pomimo wybaczania się materiału uzyskano poprawny kształt odkuwki, jednakże nierównomierny sposób płynięcia materiału może mieć wpływ na trwałość wyrobu końcowego. Na rys. 8b przedstawiono zdję-cie przedkuwki zrobione od strony stempla w początkowej fazie wyciskania, na którym wi-

6

dać, że ciu [5].

Rys. 9.

3. MOSym

przepromufact.FMSC.Suuproszcrozbudobardzieji matrycanalizowryczne w proce

3.1. ZaGeo

w 3D, dmowychzmianiefikacja wykonawstępneZmianiewego m

Przy2520 mjeden obgo praspoczątk

Tabela. TemperatMatryce oPopychacStempel oPopychac

AUTOBU

oś próbki n

a)

Nierównomprzeczny o

ODELOWmulacje numwadzono pForming, kuperForm. Wczonych moowywano mj złożonegoce), jednakżwano ¼ moprzeprowad

esie przemy

ałożenia mometria narzdostarczonyh modele ze kształtów polegała ró

ane z kilkuego sprężene nie uległy

materiału wsyjęto prasę

mm. Zgodniebrót prasy wy. Tempera

kowe narzęd

2. Tempera

tura materiałuoperacja 1, 2, cze operacja 1operacja 1, 2, cze stempli w

USY

nie pokrywa

mierne płyniraz b) widok

WANIE Nmeryczne wrzy użyciu

który powstWstępne obodelach me

model obliczo modelu tże ze wzglęodelu w modzono dla

ysłowym.

modelu Mzędzi oraz wych przez Gzostały w nzewnętrzny

ównież na su części. Onia zestawu y powierzchadowego. korbową o

e z z rzeczwyniósł 2,7aturę otoczedzi.

atury poszcz

u wsadowego 3, 4

1, 2, 3, 4 3, 4 operacjach 1,

a się z osią n

iecie materiak od strony

UMERYCwielooperacy

najnowszegtał w wynibliczenia dl

echanicznyczeniowy. Wtermomechaędu na zbytodule oblicnarzędzi s

MES wstępniaka GKN Drivelniewielkim ych narzędzscaleniu ma

Ograniczeninarzędzi, s

hnie robocz

o promieniuzywistym pr72 s. Prędkoenia przyjęt

zególnych na

, 2, 3, 4

narzędzi, co

ału w wynikstempla

CZNE yjnego procgo oprogramiku połączela ustaleniach ze sztyw

Wszystkie syanicznego zt długi czaszeniowym

stożkowych

zostały wykline Polskastopniu up

zi, zastąpienatryc do trziem był róstosowanegze narzędzi,

u wykorbienrocesem pr

ość ruchu stto równą 5

arzędzi

o może dop

b)

ku wybaczan

cesu kucia pmowania nenia prograa parametrównymi narzymulacje zoz odkształc

s obliczeń, ksfFormingS

h, gdyż tak

konane na p. Z powodu

proszczone. nie wypychzeciej i czw

ównież brako w celu zwjak równie

nia 400mmrzyjęto prędtempla była0°C. W tab

Tem

prowadzić d

nia się próbk

przegubów iemieckiej

amów MSCw modelow

zędziami, naostały wykocalnymi narkorzystając SFM.8.1. Mkie narzędz

podstawie ou pewnych Zmiany po

aczy dnem wartej operak możliwoświększenia eż kształt i

m oraz korbodkość pracya zależna odbeli 2 zesta

mperatura poc920140140200140

do błędów w

ki: a)przekr

homokinetfirmy Femu

C. SuperForwania wykoastępnie stonane w 3D rzędziami (z symetrii

Modelowanizia były sto

oryginalnychograniczeń

olegały głów matrycy

acji, gdyż bści zamodetrwałości nwymiary po

owodzie o y prasy 22 od położenia awiono tem

czątkowa [°C] 0 0 0 0 0

w płynię-

rój po-

tycznych utec, Si-rge oraz

onano na opniowo dla naj-

(stemple procesu

e nume-osowane

h modeli ń progra-ównie na y. Mody-były one elowania narzędzi. oczątko-

długości obr/min, kątowe-

mperatury

Zasmiędzy kształca

MatX40CrMkonano lowaniu

3.2. SyW c

cia orazumożliwczasu. Amocą cznarzędzkomputszukiwaprzebiegw progr

a)

Rys. 10.

W rmu będzpodłączi archiw

3.3. WNa

kolejnycodkuwkjest przodksztagórnej c

Rozrównanijest kiel4d). Pocw górneanalizy Maksym

stosowano bmatrycami

alnym 0,2 otryca i ste

MoV5-1. Naze stali X3

u numeryczn

ystem pomcelu dokładz weryfikacwiający rejeAplikacja nzujników te

zia następujeterowej. Proania całegogów sił ma ramie Excel

Panele z sy

ramach rozbzie możliwe

zenie do syswizacji temp

Wyniki symrys. 11 przch operacja

ki zlokalizowzemieszczanałcenia plastczęści odkuwzkład odksziu z rozkładlich odkuwczątkowo wej części kiw MES po

malna warto

bilinearny i a materiaraz miedzy empel zostatomiast pie8CrMoV5-nym zgodni

miarowo-adnego poznacji modelu estrację orazapisana zosensometryce poprzez zogram wypo zapisanegomożliwość

l (rys. 10).

ystemu pomi

budowy syse wyznaczastemu termoperatur na ka

mulacji zedstawionoach formowwane są głó

nie się matetyczne zlokawki podobn

ztałceń plasdem po drug

wki najwięksw procesie relicha. Minozwoliła naość odkształ

model tarcałem odkszt

wypychacztały wykonerścień kom3. Właściwie z danymi

archiwizuania i wnikl

MES, zbuz zapisywanstała w środznych nakl

zmianę pozyosażony jeso pliku w zapisu wyn

iarowego: a)

stemu planuanie siły w fopar wmontażdej opera

o pola odkswania na cieównie w częeriału na kralizowane snie jak w piestycznych pgiej operacjsze odksztarzeczywistynimalna kora zminimaliłceń plastyc

cia SHEARtałcanym 0zami a matenane ze stampensacyjnyości materiai producenta

ujący liwej analizudowany zonie sił kuciadowisku Lalejonych naycji regulatost w specjacelu szybkników do pl

b)

) menu głów

uje się równfunkcji kątatowanych w

acji.

ształcania pepło. W pieęści powierrawędzi wssą w środkoerwszej opeo trzeciej oi (rys. 4c).

ałcenia plastym dla tej orekcja ksztazowanie wacznych w de

R oraz nastę0,2; międzyeriałem odksali narzędzy, blok dystałowe dla tya stali.

zy sił w czaostał systema na poszczeabView. Poma suwak praorów i przealistyczne fikiego i łatwliku tekstow

wne program

nież: wykora obrotu lubw narzędzia

lastycznegoerwszej operzchni stożkstępniaka. Wowej części eracji materoperacji nieW czwartejtyczne wys

operacji twoałtu części rady odkuwkenku kielich

AU

ępujące wsy stemplamiształcalnymziowej do tansowy i tych narzędz

asie rzeczywm pomiaroególnych opmiaru siły dasy. Obsługłączników piltry, co daj

wego odnalewego oraz tw

mu, b) menu

rzystanie enb przemieszca i pirometró

o dla odkuweracji odkszkowej (rys. W drugiej oodkuwki (ry

riał jest małoe uległ dużyj operacji, wtępują w na

orzyła się nroboczej steki w proceha oraz na k

UTOBUSY

spółczynniki a materia

m 0,1. pracy na

tuleję sprężyzi przyjęto w

wistego procowo-archiwperacjach wdokonywanga tego wirtprzy użyciuje możliwoezienia fragworzenia w

u z filtrami

nkodera, dziczenia stemów w celu

wek uzyskaztałcenia pla4a). Powodoperacji najys. 4b) natoo odkształcym zmianomw której formarożu kieliciewielka wyempla na posie przemykolejnych st

Y 7

ki tarcia: ałem od-

gorąco: ystą wy-w mode-

cesu ku-wizujący w funkcji o za po-tualnego u myszki ość prze-gmentów ykresów

ięki cze-mpla oraz

pomiaru

anych po astyczne

dem tego jwiększe omiast w ony [6]. m w po-mowany cha (rys. ypływka odstawie słowym. topniach

8 AUTOBUSY

redukcji nogi tulipa dochodzi do ponad 4. Analizując prędkość odkształcania okazało się, że lokalnie dochodzi ona nawet do 30 s -1, jednakże w większości obszarów mieści się w prze-dziale od 0 do 10 s -1 (rys. 12).

a) b)

c) d)

Rys.11. Rozkład odkształceń plastycznych dla odkuwki a) po I operacji kształtowania na ciepło,

b) po II operacji, c) po III operacji, d) po IV operacji kucia

Rys. 12. Rozkład prędkości odkształcania dla odkuwki w IV operacji kucia

Na rys. 13 porównano siły kucia uzyskane w modelowaniu numerycznym w z wybranych operacji z przebiegami sił uzyskanymi z systemu pomiarowego.

AUTOBUSY 9

a) b)

Rys. 13. Porównanie sił uzyskanych z systemu pomiarowego oraz MES dla: a) dla I operacji kucia, b) dla IV operacji kucia

Na przedstawionych wykresach sił dla poszczególnych operacji można zauważyć duże podobieństwo kształtu krzywych, zwłaszcza charakterystyczne punkty odpowiadające kolej-nym stopniom redukcji. Pewne różnice mogą wynikać z niedostrojenia w pełni modelu nume-rycznego wynikającego z różnych warunków trybologicznych (w modelu MES przyjęto stałe wartości współczynników tarcia, w procesie przemysłowym siły tarcia ulegają zmianom. Także niedostateczne wyskalowanie czujników pomiarowych zwłaszcza dla 1 operacji (siły nie narastają od wartości zerowej) może być przyczyną rozbieżności. Obecnie prowadzone są prace w celu zoptymalizowania modelu numerycznego do rzeczywistego procesu przemysło-wego, m.in. poprzez wyznaczenie dokładniejszych wartości współczynników tarcia zmien-nych w czasie procesu.

WNIOSKI Zaprezentowane wyniki badań pokazują, że analizowany proces kucia stanowi trudny

i nie do końca rozwiązany problem, gdyż wyroby uzyskiwane w tym procesie – odkuwki kor-pusu przegubów homokinetycznych mogą stanowić o bezpieczeństwie podczas jazdy. 1. Modelowanie fizyczne przy użyciu miękkich materiałów modelowych na bazie wosku

i plasteliny pozwoliło na określenie poprawności płynięcia materiału i wypełnienia wykro-ju matryc oraz jego optymalizacji kształtu (wykazano, że stosowanie matryc łukowych jest korzystniejsze).

2. Przeprowadzone modelowanie numeryczne procesu kucia dostarczyło wiele istotnych informacji dotyczących m.in.: rozkładu odkształceń plastycznych i naprężeń zastępczych, prędkości odkształcania, przebiegu sił kucia, sposobu płynięcia materiału.

3. Uzyskane wyniki z obu metod modelowania mają posłużyć do optymalizacji wielu para-metrów procesu przemysłowego oraz kształtu narzędzi ze względu na jakość odkuwki oraz trwałość narzędzi, co obecnie jest realizowane w praktyce.

4. Dzięki specjalnemu systemowi pomiarowo-archiwizującemu zbudowanemu przez auto-rów przeprowadzono weryfikację sił kucia, potwierdzając tym samym słuszność przyję-tych założeń modelowania numerycznego. Obecnie system jest rozbudowywany o możli-wość rejestracji temperatury poprzez pirometry i termopary. W przyszłości planuje się wykorzystanie czujników do emisji akustycznej w celu rejestracji i analizy sygnałów po-zwalających na prognozowanie pękania narzędzi. W pracy wykorzystano licencje programów MARC oraz Pro/Engineer Wrocławskiego

Centrum Sieciowo-Superkomputerowego.

-100

0

100

200

300

400

500

600

-0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2

time [s]

forc

e [k

N]

1op MESabcdeakbkckdkek

10 AUTOBUSY

BIBLIOGRAFIA 1. Gronostajski Z., Hawryluk M.: The main aspects of precision forging. Archives of Civil

and Mechanical Engineering, vol. VIII no 2, 2008, pp. 39-57. 2. Vazquez V., Altan T.: New concepts in die design - physical and computer modeling ap-

plications. J. of Mat. Proc. Techn., 98, 2000, 212-223. 3. Gronostajski Z., Hawryluk M., Kaszuba M., Polak S., Zwierzchowski M.: Analiza proce-

su kucia obudowy przegubów homokinetycznych. Raport wewnętrzny PWR, serii SPR 8, Wrocław 2008.

4. Kocańda A.: Określenie trwałości narzędzia w obróbce plastycznej metali. Rozdział w monografii Informatyka w Technologii Metali pod red. A. Piela, F. Grosman, J. Kusiak i M. Pietrzyk. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003, 213-256.

5. Gronostajski Z., Hawryluk M., Jaśkiewicz K., Niechajowicz A., Polak S.: Analiza po-prawności płynięcia materiału procesu wyciskania współbieżnego, przy zastosowaniu ma-tryc łukowych oraz stożkowych. Raporty Inst. Technol. Masz. Autom. PWroc. 2006 Ser. SPR nr 6, 82 s. : rys., tab., maszyn.

6. Gronostajski Z., Hawryluk M., Kaszuba M., Niechajowicz A., Polak S., Zwierzchowski M.: Analiza procesu kucia obudowy przegubów homokinetycznych. Raporty Inst. Technol. Masz. Autom. PWroc. 2009, Ser. SPR nr 5, 56 s.

PHISICAL AND NUMERICAL MODELING OF FORGING PROCESS OF CONSTANT VELOCITY

JOINT BODY

Abstract In the paper was introduced the results from physical modeling by using soft materials relating

to real the as well as flow of material the selection of model material. The article concerns numeric modeling of the multi operating process of forging the CVJB, too. The thermo-mechanical model was built with deformable tools (3D) of process by the commercial program sfFormingSFM.8.1. The first 4 operations of worm forging were analyze. In numerical modeling the schedules of plastic deformations and stress, plastic strain rate was obtained. Additionally, in aim of verification the courses of forging forces from MES were compared with forging forces in real process thanks to special measure-archives system built by authors. Recenzent: dr hab. inż. Tadeusz Cisowski, prof. WSEI Autorzy: dr inż. Marek HAWRYLUK - Politechnika Wrocławska dr inż. Maciej ZWIERZCHOWSKI - Politechnika Wrocławska