Prasowanie obwiedniowe

Prasowanie obwiedniowe jest metodą obróbki plastycznej metali, w której odkuwka (wypraska) jest kształtowana poprzez miejscowy nacisk wywierany przez narzędzia. Cechą znamienną tego procesu jest to, że narzędzie górne (matryca) wykonuje ruch obwiedniowy lub inny wahający, w efekcie czego możliwe jest kształtowanie odkuwek na zimno lub półgorąco przy stosunkowo niewielkiej sile. Ta cecha powoduje, że typowymi odkuwkami są części typu tarcza, czyli posiadające elementy o bardzo małej grubości i dużej powierzchni czołowej. Dodatkowym atutem wykonywania odkuwki w temperaturze obróbki na zimno jest możliwość uzyskania finalnej części o dobrej jakości powierzchni i dużej dokładność wymiarowej. Natomiast obróbka na półgorąco zapewnia zwiększenie odkształceń granicznych.

Badania prowadzone w Katedrze Komputerowego Modelowania i Technologii Obróbki Plastycznej, pod kierunkiem dr hab. inż. Grzegorz Samołyka, dotyczą m.in.:

• analizy numerycznej procesów prasowania obwiedniowego, ze szczególnym uwzględnieniem dowolnego, złożonego schematu ruchu narzędzi;

• poznania i wyjaśnienia aspektów teoretyczny procesu prasowania obwiedniowego, włącznie z ograniczeniami tego procesu i metod ich wyeliminowania;

• opracowania nowych sposobów kształtowania odkuwek (szczególnie drążonych) o złożonym kształcie z wykorzystaniem technologii prasowania obwiedniowego.
 

Wybrane publikacje

  1. Samołyk G.: Zastosowanie prasowania obwiedniowego do wytwarzania tarczy sprzęgła kłowego wykonanego ze stopu AlMgSi. Obróbka Plastyczna Metali, T. 21, Nr 4, 2010, s. 229-238 (pełny tekst).
  2. Samołyk G.. Podstawy teoretyczne i modelowanie prasowania obwiedniowego. Lublin: Wyd. Politechniki Lubelskiej 2012, ISBN 978-83-62596-76-8 (pełny tekst).
  3. Samołyk G.: Wybrane zagadnienia technologii i teorii prasowania obwiedniowego. Lublin: Wyd. Politechniki Lubelskiej 2012, ISBN 978-83-62596-77-5 (pełny tekst).
  4. Samołyk G.: Orbital Forging of a Sleeve-Type Part with a Simultaneous Flanging. Steel Research International, Special Edition "Metal Forming 2012", 2012, pp. 175-178 (tekst do pobrania / wersja PDF całego numeru (~240 MB)).
  5. Samołyk G., Tomczak J. Bartnicki J.: Cold forming of AlCu4MgSi alloy by orbital forging. Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 57, Issue 1, 2012, pp. 205-209 (pełny tekst).
  6. Samołyk G.: Analiza wykonania odkuwki tarczy ze sworzniem sześciokątnym pod kątem optymalizacji warunków prasowania obwiedniowego. Rudy i Metale Nieżelazne, R. 58, Nr 2, 2013, s. 74-79 (tekst do pobrania).
  7. Samołyk G.: Prasowanie obwiedniowe odkuwki piasty sprzęgła kłowego wykonanej ze stopu magnezu Mg4AlZn0,5Mn. Rudy i Metale Nieżelazne, R. 58, Nr 6, 2013, s. 320-326 (tekst do pobrania).
  8. Samołyk G.: Investigation of the cold orbital forging process of an AlMgSi alloy bevel gear.  Journal of Materials Processing Technology, Vol. 213, Issue 10, 2013, pp. 1692-1702 (tekst do pobrania).

Wybrane patenty i zgłoszenia patentowe

  1. Samołyk G. Sposób i urządzenie do prasowania obwiedniowego na zimno. Zgłoszenie patentowe P.392860, 2010-11-04. BIULETYN URZĘDU PATENTOWEGO - 2012, vol. 40, 10 (1001), s. 9-9.
  2. Samołyk G. Sposób i narzędzia do wywijania końców rury z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym. Zgłoszenie patentowe P.394431, 2011-04-04. BIULETYN URZĘDU PATENTOWEGO - 2012, vol. 40, 21 (1012), s. 10-10.
  3. Samołyk G. Sposób i narzędzia do wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym. Zgłoszenie patentowe P.394432, 2011-04-04. BIULETYN URZĘDU PATENTOWEGO - 2012, vol. 40, 21 (1012), s. 9-10.

 

Realizowane lub zrealizowane projekty badawcze

 

   1.

 Badania teoretyczno-doświadczalne kształtowania na zimno sposobem prasowania obwiedniowego

 

Rodzaj projektu:

Projekt badawczy własny finansowany ze środków MNiSW na naukę jako projekt nr N N508 439036 w latach 2009-2012.

Słowa kluczowe:

Obróbka plastyczna metali, kształtowanie na zimno, prasowanie obwiedniowe, symulacja numeryczna, weryfikacja doświadczalna, mechanika płynięcia metali.

Cel projektu:

  1. Kompleksowa analiza numeryczna (MES) procesów prasowania obwiedniowego na zimno (z uwzględnieniem zjawisk cieplnych),  weryfikowana doświadczalnie z użyciem przemysłowej prasy.
  2. Rozszerzenie wiedzy teoretyczno-doświadczalnej nt. procesów kształtowania wyrobów ze stopów nieżelaznych (głównie na bazie aluminium)  na zimno sposobem prasowania obwiedniowego.

Ważniejsze wyniki:

  1. Usystematyzowanie wiedzy na temat procesu prasowania obwiedniowego zarówno w zakresie teorii jak i technologii.
  2. Opracowanie metodyki modelowania numerycznego procesów prasowania obwiedniowego z możliwością uwzględnienia dowolnego, złożonego ruchu wahającego matrycy. Modelowanie jest realizowane przy użyciu metody elementów skończonych (MES).
  3. Rozpoznanie m.in. stanu naprężenia i odkształcenia, rozkładów temperatury, schematów płynięcia materiału, wpływu parametrów technologicznych na przebieg procesu kształtowania odkuwki (wypraski). Badania dotyczyły zarówno podstawowych operacji prasowania obwiedniowego, jak i przypadków kształtowania typowych części maszyn o kształcie złożonym.
  4. Opracowanie nowego sposobu kształtowania stożkowych kół zębatych.
  5. Opracowanie nowego sposobu wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym.

Wyniki upowszechnione w formie monografii:

  1. Samołyk G. Podstawy teoretyczne i modelowanie prasowania obwiedniowego. Lublin: Wyd. Politechniki Lubelskiej 2012, ISBN 978-83-62596-76-8 (pełny tekst)
  2. Samołyk G. Wybrane zagadnienia technologii i teorii prasowania obwiedniowego. Lublin: Wyd. Politechniki Lubelskiej 2012, ISBN 978-83-62596-77-5 (pełny tekst)