Szilárd alkatú alkatrészek munkacsoport - RWTH AACHEN EGYETEM Műanyag Formázó Intézet - német
A szilárdan öntött alkatrészek munkacsoport olyan folyamatokkal foglalkozik, mint a kovácsolás és a gyűrűs hengerlés, a kutatási prioritások széles skálájával, például a geometriai spektrum bővítésével és a folyamat optimalizálásával. Ezen túlmenően, a masszív formálási folyamatok feltérképezésére szolgáló modellek kidolgozása folyamatban van, amelyek felhasználhatók például folyamatok fejlesztésére, az alkatrészek tulajdonságainak előrejelzésére és javítására, valamint képzési célokra.
A formakínálat bővítése nyitott szerszám kovácsolásban
A nyitott szerszám kovácsolás inkrementális tömeges formázási folyamat, amelyet elsősorban hosszú és egyenes alkatrészek gyártására használnak, egyszerű keresztmetszeti geometriával, például kerek vagy négyzet alakúak. A bonyolult alkatrészek gyártása nyitott szerszám kovácsolással további folyamatlépéseket igényel, vagy csak nagy mennyiségű megmunkálással lehet megvalósítani. Egy új folyamat megközelítés lehetővé teszi komplex geometriák előállítását egymásra helyezett manipulátor mozdulatokkal a kovácsolás során. A plasztikus feszültségállapot miatt még kis erők is elegendőek ahhoz, hogy az anyagáramot a tervezett célgeometria felé irányítsák. Ezt a folyamatot sikeresen megvalósították ívelt és sodrott acélból és alumíniumból készült alkatrészek gyártásához az IBF nyitott sajtoló kovácsolási rendszerén. Ez a folyamat megközelítés lehetővé teszi a geometriai spektrum jelentős kiterjesztését a nyitott szerszám kovácsolás során a meglévő rendszer technológiával.
További információért forduljon Paul Hibbe-hez.
STOFF - Gyors számítási modellek nyitott sajtolásban
A nyitott szerszám kovácsolás inkrementális formázási folyamat, amelynek során az eredeti geometriát több száz formázási lépésben alakítják át a célgeometriává. A kovácsolási folyamatok megtervezése főként tapasztalatokon vagy egyszerű geometriai összefüggéseken alapul. Ez csak olyan geometriai folyamattervet tesz lehetővé, amely nem enged semmilyen állítást a hőmérséklet-szabályozásról, a mag kovácsolásáról vagy a szemcseméret-eloszlásról. Mivel a FEM szimuláció nagyon időigényes, az IBF olyan gyors számítási modelleket dolgozott ki a nyitott szerszám kovácsoláshoz, amelyek lehetővé teszik a célértékek gyors kiszámítását. Grafikus felülettel kombinálva a kovácsolási folyamatok tulajdonságalapú tervezésére és optimalizálására kerülhet sor. Tanítási célokra is felhasználható, mivel a folyamatparaméterek és az ebből adódó komponens tulajdonságok közötti összefüggések egyértelműen elemezhetők.
További információért forduljon Fridtjof Rudolph-hoz.
STOFF - Gyorsan kovácsolható modellek a folyamat tervezéséhez
Online segítségnyújtási rendszer nyitott sajtoláshoz
A nyitott szerszám kovácsolás során a vezérelt folyamatáramlás nagy jelentőséggel bír az alkatrészek minősége szempontjából. A kovácsolási folyamat során azonban nem lehet mérni azokat a döntő tulajdonságokat, mint a szemcseméret, az összehasonlító alakváltozás és az alkatrész hőmérsékleti mezője. Ezért a tervezett folyamat sorrendjétől váratlan eltérések esetén az operátor nem tudja ésszerűen felmérni a folyamat célértékeire gyakorolt hatásokat, és a folyamatot a célértékekre tekintettel folytatni. Ennek a problémának köszönhető, hogy az IBF kutatási fókusza egy nyitott szerszámkovácsolás segédrendszerének fejlesztése, amely lehetővé teszi az alkatrészek minőségének értékelését mérhető folyamatváltozókból az alakváltozás, a hőmérséklet és a szemcseméret gyors folyamatmodelljeinek felhasználásával. Ezzel meg kell valósítani az önálló folyamatszabályozás hosszú távú elképzeléseit a nyitott szerszám kovácsoláshoz. Az IBF kovácsprést bemutató rendszerként fejlesztik.
További információért forduljon Fridtjof Rudolph-hoz.
Az üregek zárása nyitott kovácsdarabban
A nyitott szerszám kovácsoláshoz szükséges nagy bugákat többnyire rúdöntéssel készítik. Az öntési minőség javítását célzó intézkedések ellenére az öntési hibák, mint például a lyukak, a gázbuborékok és a pórusok, nem kerülhetők el teljesen. A nyitott szerszámkovácsolás egyik célja ezért a célgeometria beállításán és az öntvényszerkezet homogén deformációs szerkezetté alakításán túl e pórusok bezárása és hegesztése, ezáltal a siker nagyban függ a folyamat irányításától. A mai napig tapasztalat-alapú biztonsági tényezőket vesznek figyelembe a kovácsolási vállalatok szállítási specifikációiban, amelyek állítólag garantálják a pórusok biztonságos záródását és hegesztését. Ennek a kutatási projektnek az a célja, hogy véges elemek (FEM) segítségével megteremtse a rövidebb és hatékonyabb folyamatlánc-tervezés lehetőségét a pórusok lezárásának és hegesztésének megbízható kritériuma kapcsán.
További információért forduljon Paul Hibbe-hez.
Üreges tengelyek nyitott szerszám kovácsolása
A megújuló energiák növekvő jelentősége során az utóbbi években a szélenergia által termelt energia aránya meredeken emelkedett. A rendszerek hatékonyságának növekedését különösen a rendszer méretének növelésével érték el. A 6 MW-ig terjedő rendszerek teljesítményéhez nagyobb generátorok szükségesek, amelyek elektromos energiává alakítják át őket. Ez a nacelle súlyának növekedéséhez és így lényegesen masszívabb általános szerkezethez vezet. A könnyű konstrukció megvalósításának egyik kiindulópontja az általában öntött kovácsolt üreges tengely cseréje, lényegesen jobb mechanikai tulajdonságokkal. Az öntött üreges tengelyhez képest 50-60% -os súlycsökkenés érhető el nyitott szerszám kovácsolással. Erre a célra az IBF kovácsolási eljárást dolgozott ki és valósított meg az IBF kovácsoló üzemében, amely az optimalizált mikrostruktúra figyelembevételével lehetővé teszi az üreges tengelyek nyitott sajtolását belső és külső eltolással.
További információért forduljon Paul Hibbe-hez.
Üreges tengely kovácsolása
Profilgyűrű gördül
A gyűrűs hengerelt alkatrészek profilozása fontos hozzájárulást jelent a háló közel alakú alkatrészgyártásához, amelynek segítségével egyrészt a megmunkálás ideje, másrészt az anyag megtakarítható. Elvileg a gyűrűk axiálisan és radiálisan profilozhatók a keresztmetszet mind a négy oldalán, a későbbi alkalmazási területtől függően. A kiválasztott profilozás típusától és a gyűrű geometriájától függően különböző nehézségek merülnek fel a folyamatban, például a kívánt profilkitöltés vagy a keresztmetszet kúposságainak elérése.
A Plasztikai Formázási Intézetben stratégiákat dolgoznak ki és tesztelnek mind numerikusan, mind kísérletileg az intézet saját gyűrűs hengerműjében, amelyek stabil folyamatot tesznek lehetővé a kívánt végső geometria elérése érdekében. Ebből a célból figyelembe veszik mind az eszköz, mind az előforma kialakítását, és elvégzik a folyamatstratégia kiigazítását.
További információkért kérjük, forduljon Stefan Güntherhez.
Profil keresztmetszet gyűrűs hengerlése
Rugalmas radiális gyűrűhengerlés nem tengelyirányban szimmetrikus varrat nélküli gyűrűk gyártásához
A lehető legközelebbi háló alakú gyűrűhengerlés az anyag- és megmunkálási követelmények minimalizálása érdekében napjainkban jelentős gazdasági és ökológiai jelentőséggel bír. Az iparilag elért közeli nettó alakú gyűrűgeometriák eddig kizárólag forgásszimmetrikusak voltak, bár vannak olyan alkalmazások is, amelyek térfogat-eloszlása változik a kerületi irányban, például csaknem lineáris falvastagságú profilú excentrikus gyűrűk. Ezeket az alkatrészeket eddig megmunkálással, kovácsolással vagy öntéssel állították elő, az alkatrész méretétől függően, hátrányokkal az anyagköltség, a folyamat rugalmassága vagy a mechanikai tulajdonságok tekintetében.
A projekt célja a gyűrűs hengerlési folyamat továbbfejlesztése oly módon, hogy ez lehetővé tegye az excentrikus gyűrűgeometriák közel hálószerű alakjának előállítását. Ily módon anyagot lehet megtakarítani, különösen nagy alkatrészek gyártásához anélkül, hogy korlátoznánk a folyamat rugalmasságát vagy a gyártott alkatrészek tulajdonságait.
További információkért kérjük, forduljon Stefan Güntherhez.
Rugalmas gyűrűs gördülés - különc gyűrűk
Változó befolyásolása a gyűrűs gördülésben
Sikeresen befejeződött az "Anyagkárosodást befolyásoló tényezők elemzése a gyűrűs hengerlési folyamatokban" című kutatási projekt. A kapott eredményeket az alábbiakban röviden összefoglaljuk:
A projektet (IGF 19316. sz.) A Vasmunkások Szövetsége (VDEh) támogatta, és az AiF finanszírozta az ipari közösségi kutatás előmozdítását célzó program részeként (IGF) a Szövetségi Gazdasági és Energiaügyi Minisztérium a német Bundestag állásfoglalása alapján.
Minden munkát és eredményt a zárójelentésben részletesen bemutatunk. Ezt a VDEh kutatóegyesülettől lehet kérni az IGF 19316 sz.
Kompozit anyagok gyűrűs hengerlése
A különféle anyagok egy munkadarabba való egyesítésével az anyagkompozitok testreszabott anyagválasztás révén lehetőséget kínálnak arra, hogy megfeleljenek a helyi követelményeknek. A mechanikai, termikus vagy kémiai tulajdonságok tekintetében nehezen összeegyeztethető követelmények megoldhatók, vagy az alkatrészköltségek csökkenthetők kiváló minőségű és olcsó anyagok kombinálásával.
Még a nagy, varrat nélküli gyűrűk esetében is megvan a lehetőség arra, hogy a testre szabott terméktulajdonságokat anyagkompozitokon keresztül valósítsák meg, például kemény és kopásálló, képlékeny maggal rendelkező munkafelületeken. Az összetett gyűrűs gördülő projekt célja, hogy azonosítsa a folyamatváltozók és az összetett gyártás anyagtulajdonságai közötti kulcsfontosságú kapcsolatokat szimulációk és kísérletek útján történő gyűrűs hengerléssel, és azokat modellszerűen írja le, hogy azokból megfelelő hengerlési stratégiákat lehessen levezetni, és meg lehessen határozni a megengedett folyamatablakokat.
További információkért kérjük, forduljon Stefan Güntherhez.