Робоча група з твердих деталей - RWTH AACHEN UNIVERSITY Інститут пластичного формування - німецька
Робоча група з твердих деталей із формованих деталей використовує такі процеси, як кування та прокат кільця, щоб зосередитись на широкому спектрі дослідницьких тем, таких як розширення діапазону геометрій та оптимізація процесів. Крім того, розробляються моделі для картографування масивних процесів формування, які можуть бути використані, наприклад, для розробки процесів, для прогнозування та поліпшення властивостей компонентів, а також для навчальних цілей.
Розширення діапазону форм у відкритому кованні штампу
Ковка з відкритим штампом - це поступовий масивний процес формування, який в основному використовується для виготовлення довгих і прямих деталей з простою геометрією поперечного перерізу, таких як круглі або квадратні. Виготовлення складних компонентів методом ковання з відкритим штампом вимагає додаткових етапів процесу або може бути здійснено лише при великій кількості обробного виробництва. Новий технологічний підхід дозволяє отримувати складні геометрії шляхом накладених рухів маніпулятора під час удару кування. Внаслідок пластичного напруженого стану навіть малих сил достатньо, щоб направити матеріальний потік до передбачуваної геометрії цілі. Цей процес було успішно впроваджено для виробництва криволінійних та кручених деталей із сталі та алюмінію на відкритій ковальській системі IBF. Цей технологічний підхід забезпечує значне розширення геометричного спектра при відкритому штампуванні з використанням існуючих системних технологій.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з Полом Хіббе.
STOFF - Швидкі моделі обчислення у відкритому штампуванні
Відкрита ковка - це поступовий процес формування, при якому вихідна геометрія перетворюється на цільову геометрію за кілька сотень етапів формування. Конструкція процесів ковки в основному базується на досвіді або на основі простих геометричних співвідношень. Це дозволяє лише геометричну конструкцію процесу, яка не допускає жодних тверджень про контроль температури, кування серцевини або розподіл зерна за розміром. Оскільки моделювання FEM дуже трудомістке, IBF розробив швидкі моделі розрахунків для ковки з відкритим штампом із "STOFF", які дозволяють швидко розрахувати ці цільові значення. У поєднанні з графічною поверхнею може мати місце дизайн, що базується на властивостях, та оптимізація процесів кування. Його також можна використовувати для навчальних цілей, оскільки взаємозв'язок між параметрами процесу та отриманими властивостями компонентів можна чітко проаналізувати.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з Фрідьйофом Рудольфом.
STOFF - Швидко ковані моделі для проектування процесів
Інтернет-система допомоги для відкритого штампування
У кованому відкритому штампі контрольований технологічний потік має велике значення для якості компонентів. Однак під час процесу кування неможливо виміряти такі вирішальні властивості, як розмір зерна, порівняльна зміна форми та температурне поле в компоненті. Отже, у разі несподіваних відхилень від запланованої послідовності процесів, оператору неможливо розумно оцінити вплив на цільові значення процесу і продовжити процес з урахуванням цільових значень. У зв’язку з цією проблемою фокус досліджень на IBF полягає у розробці допоміжної системи для ковання з відкритим штампом, яка дозволяє оцінювати якість компонента за вимірюваними змінними процесу за допомогою швидких моделей процесів для зміни форми, температури та розміру зерен. Завдяки цьому має бути реалізовано довгострокове бачення автономного управління процесом для ковки відкритих штампів. Ковальський прес IBF модернізований як демонстраційна система.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з Фрідьйофом Рудольфом.
Закриття порожнин у відкритому кованні штампу
Великі злитки для ковки з відкритим штампом виготовляються здебільшого методом лиття злитків. Незважаючи на заходи щодо поліпшення якості лиття, таких дефектів лиття, як продувні труби, бульбашки газу та пори, неможливо повністю уникнути. Отже, однією з цілей ковання з відкритим штампом є, крім встановлення цільової геометрії та перетворення литої структури в однорідну деформаційну структуру, закриття та зварювання цих пор, завдяки чому успіх значною мірою залежить від управління процесом. До цього дня враховані фактори безпеки враховуються в специфікаціях поставок ковальських компаній, які повинні гарантувати безпечне закриття та зварювання пір. Таким чином, метою цього дослідницького проекту є створення можливості більш короткої та ефективної конструкції технологічного ланцюга за допомогою скінченних елементів (МКЕ) у зв'язку з надійним критерієм як ущільнення, так і зварювання пір.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з Полом Хіббе.
Відкрита ковка порожнистих валів
У ході зростаючого значення відновлюваних джерел енергії, частка енергії, виробленої енергією вітру, різко зросла за останні роки. Збільшення ефективності систем було досягнуто, зокрема, за рахунок збільшення розмірів системи. Продуктивність систем потужністю до 6 МВт вимагає використання більших генераторів, які перетворюють їх в електричну енергію. Це призводить до збільшення ваги гондоли і, отже, до значно більш масивної загальної конструкції. Однією з вихідних точок для реалізації полегшеної конструкції є заміна зазвичай відлитого кованого порожнистого валу зі значно кращими механічними властивостями. Порівняно з литим порожнистим валом, зменшення ваги на 50-60% може бути досягнуто завдяки куванню відкритих штампів. З цією метою IBF розробив процес кування та впровадив його на ковальському заводі IBF, який, враховуючи оптимізовану мікроструктуру, забезпечує відкриту ковку порожнистих стволів із внутрішнім та зовнішнім зміщенням.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з Полом Хіббе.
Кування порожнистого стовбура
Профільний кільцевий прокат
Профілювання кільцевокатаних деталей є важливим внеском у виготовлення компонентів, що мають майже сітчасту форму, за допомогою яких, з одного боку, можна заощадити час на механічну обробку, а з іншого - матеріал. В принципі, кільця можуть бути профільовані осьово і радіально з усіх чотирьох сторін поперечного перерізу, залежно від подальшої області застосування. Залежно від типу обраного профілю та геометрії кільця в процесі виникають різні труднощі, такі як досягнення бажаного заповнення профілем або конусність у поперечному перерізі.
В Інституті формування пластмас розробляються та випробовуються стратегії як чисельно, так і експериментально на власному кільцевому прокатному стані інституту, що дає можливість стабільного процесу для досягнення бажаної кінцевої геометрії. З цією метою розглядається як інструмент, так і конструкція заготовки та проводяться коригування самої стратегії процесу.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться зі Штефаном Гюнтером.
Кільцеве прокатування профільованого перерізу
Гнучка радіальна кільцева прокатка для виробництва неосносиметричних безшовних кілець
На сьогоднішній день кільцеве прокатування максимально близької до сітки форми, щоб мінімізувати вимоги до матеріалу та механічної обробки, сьогодні має значне економічне та екологічне значення. Геометрії кільцевої форми біля сітки, які можуть бути промислово досягнуті, досі були винятково симетричними щодо обертання, хоча існують також додатки з об'ємним розподілом, що змінюється в напрямку окружності, наприклад ексцентрикові кільця з майже лінійним профілем товщини стінки. Наразі ці компоненти виготовлялися шляхом механічної обробки, штампування або лиття, залежно від розміру компонента, з недоліками щодо витрат матеріалу, гнучкості процесу або механічних властивостей.
Метою проекту є подальший розвиток процесу прокатки кільця таким чином, що він дає змогу формувати майже сітчасту форму ексцентричних геометричних кілець. Таким чином, матеріал можна заощадити, зокрема, для виготовлення великих компонентів, не обмежуючи гнучкості процесу або властивостей виготовлених компонентів.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться зі Штефаном Гюнтером.
Гнучка кільцева прокатка - ексцентрикові кільця
Дослідження впливу змінних при кільцевому прокатці
Успішно завершено дослідницький проект під назвою "Аналіз факторів, що впливають на матеріальну шкоду в процесах кільцевого прокатки". Отримані результати коротко зведені нижче:
Проект (IGF № 19316) був підтриманий Асоціацією залізників (VDEh) та фінансувався AiF в рамках програми сприяння науковим дослідженням промислових співтовариств (IGF) Федеральним міністерством економіки та енергетики на основі резолюції Бундестагу Німеччини.
Вся робота та результати детально представлені у підсумковому звіті. Цього можна отримати у дослідницької асоціації VDEh з посиланням на IGF № 19316.
Кільцеве прокатування композиційних матеріалів
Поєднуючи різні матеріали в одній заготовці, композитні матеріали дають можливість задовольнити місцеві різні вимоги за допомогою спеціально підібраного матеріалу. Важко узгодити вимоги з точки зору механічних, термічних або хімічних властивостей, або зменшити витрати на компоненти, поєднавши високоякісні та недорогі матеріали.
Навіть для великих безшовних кілець існує можливість реалізувати спеціальні властивості продукту за допомогою композиційних матеріалів, наприклад, твердих та зносостійких робочих поверхонь з пластичним сердечником. Мета проекту прокатки композитного кільця полягає у визначенні ключових взаємозв'язків між змінними процесу та властивостями матеріалу для виробництва композитів шляхом прокатки кільцями за допомогою моделювання та експериментів та опис їх у модельному вигляді, щоб з них можна було отримати відповідні стратегії прокатки та визначити допустимі вікна процесу.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться зі Штефаном Гюнтером.