Przez /

Spis Treści Zeszytu 2/2023:

DZIEŃ HUTNIKA 2023

WYZWANIA W ZAKRESIE KSZTAŁCENIA DLA POTRZEB BRANŻY HUTNICZEJ

Analiza warunków pracy na przykładzie przedsiębiorstwa sektora hutniczego
Analysis of working conditions on the example of a steel industry enterprise

Monika Szota, Teresa Bajor

10.15199/24.2023.2.1

Streszczenie
W artykule podjęto próbę przedstawienia sposobu oceny przez pracowników warunków wykonywania pracy w przedsiębiorstwie branży metalurgicznej. Specyficzne warunki pracy wymagają prowadzenia wieloaspektowej analizy warunków w celu osiągnięcia zadowolenia i satysfakcji w różnych grupach zatrudnionych. Przedstawiona analiza dotyczy grupy największej, a mianowicie pracowników fizycznych. Ważnym elementem będzie określenie przyczyn powstania choroby zawodowej, wynikających z faktu realizacji obowiązków zawodowych na wybranych stanowiskach pracy w zakładzie sektora hutniczego z punktu widzenia pracownika fizycznego.

Słowa kluczowe: choroba zawodowa, ryzyko zawodowego, czynniki niebezpieczne, sektor hutniczy

Bibliografia:

  • [1] Rączkowski B., BHP w praktyce, ODDK, Gdańsk 2012.
  • [2] J. Sztumski, Wstęp do metod i technik badań socjologicznych, PWN, Warszawa 1984, s. 46.
  • [3] Łobocki M., Metody badań pedagogicznych, PWN, Warszawa 2000.

Analiza numeryczna procesu wieloetapowego kształtowania odkuwki drążonej z kołnierzem zewnętrznym z wsadu rurowego
Numerical analysis of the multi-stage process of shaping a hollow forging with an external flange from a tubular billet

Grzegorz Winiarski, Tomasz Bulzak, Łukasz Wójcik

10.15199/24.2023.2.2

Streszczenie
W artykule przedstawiono nową metodę kształtowania wyrobów drążonych z kołnierzami z wsadu rurowego. Technologia polega na kilkuetapowym wytwarzaniu odkuwki z zastosowaniem technologii przepychania, nowej metody wyciskana z ruchomą tuleją oraz spęczania. Weryfikację zaproponowanej metody kucia na zimno przeprowadzono w oparciu o obliczenia numeryczne wykonane w programie Deform-2D/3D wykorzystującym metodę elementów skończonych. Założono, że materiałem wsadowym jest rura z stali 42CrMo4 o znormalizowanych wymiarach przekroju poprzecznego. Analizie poddano dwa warianty procesu różniące się kinematyką trzpienia. Zastosowano trzpień przemieszczający się z taką samą prędkością jak stempel oraz trzpień nieruchomy. W ramach wyników przedstawiono progresję kształtu odkuwki, rozkłady naprężeń, odkształceń, temperatur, wartości całki Cockrofta Lathama oraz parametry siłowe. Analiza uzyskanych wyników potwierdziła słuszność zaproponowanej metody.

Słowa kluczowe: obróbka plastyczna, wyciskanie, MES, wyroby drążone

Bibliografia:

  • [1] T. Schiemann, M. Liewald, C. Beiermeister, M. Till, Influence of process chain on fold formation during flange upsetting of tubular cold forged parts, Procedia Engineering, vol.81, 2014, s.352-357.
  • [2] R. Balendra, Y. Qin, Injection forging: engineering and research, Journal of Materials Processing Technology, vol.145, 2004, s.189-206.
  • [3] Y. Qin, R. Balendra, An approach for the forming of large-thick- ness-flange components by injection forging. Journal of Materials Processing Technology, vol.145, 2004, s.153-162.
  • [4] Aliiev, L.Aliiev, N. Grudkin, I. Zhbankov, Prediction of the variation of the form in the processes of extrusion, Metallurgical and Mining Industry, Vol. 3, nr 7, 2011, s:17-22.
  • [5] Z. Wang, J. Lu, Z.R. Wang, Numerical and experimental research of the cold upsetting-extruding of tube flanges. Journal of Materials Processing Technology, vol. 110, 2001, s. 28–35.
  • [6] X.L. Hu, Hu Wang, Numerical simulation and experimental study on the multi-step upsetting of a thick and wide flange on the end of a pipe. Journal of Materials Processing Technology, vol. 151, 2004, s. 321–327.
  • [7] Z. Wang, J. Lu, Z.R. Wang, Numerical and experimental research of the cold upsetting–extruding of tube flanges, Journal of Materials Processing Technology Vol. 110, 2001, s. 28-35.
  • [8] K. Srinivasan, P. Venugopal, Adiabatic and friction heating on the open die extrusion of solid and hollow bodies, Journal of Materials Processing Technology 70, 1997, s.170-177.
  • [9] S. Zhao, S. Fan, G. Yan, Study on the material characteristic and process parameter of the open-die warm extrusion process of spline shaft with 42CrMo steel, Journal of alloys and compounds 571, s.15-20.
  • [10] S. Karthik, V. Polapally, Direct and inverted open die extrusion (ODE) of rods and tubes. Journal of Materials Processing Technology 153-154, 2004, s.765-770.
  • [11] J. Bartnicki, Studium przepychania obrotowego. Politechnika Lubelska, Lublin. 2014.
  • [12] P.A.Rosa, J.M.C.Rodrigues, P.A.F.Martins. Internal in version of thin walled tubes using a die: experimental and theoretical investigation. International Journal of Machine Tools & Manufacture, vol. 44, 2004, s. 775–784.
  • [13] P.A.R.Rosa, J.M.C.Rodrigues, P.A.F.Martins, External inversion of thin walled tubes using a die: experimental and theoretical investigation. International Journal of Machine Tools & Manufacture, vol. 43, 2003, s. 787–796.
  • [14] X. M.Qiu, L. H. He, X. H. Yu, An improved theoretical model of a metal tube under free external inversion. Thin-Walled Structures, vol. 80, 2014, s. 32–37.
  • [15] G. Samołyk. Investigation of the cold orbital forging process of an AlMgSi alloy bevel gear. Journal of Materials Processing Technology, vol. 213, 2013, s. 1692–1702.
  • [16] G. Samołyk. Studies on stress and strain state in cold orbital forging a AlMgSi alloy flange pin. Archives of Metallurgy and Materials, vol. 58, nr 4, 2013, s. 1143–1189.
  • [17] G.Samołyk. Studium procesu prasowania obwiedniowego tulei kołnierzowych. Politechnika Lubelska, Lublin 2016.

Walcowanie poprzeczno-klinowe odkuwki osi kolejowej
Cross-wedge rolling of railway axle forgings

Tomasz Bulzak, Grzegorz Winiarski, Łukasz Wójcik

10.15199/24.2023.2.3

Streszczenie
Artykuł przedstawia wyniki modelowania numerycznego procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek osi kolejowych. Na wstępie przedstawiono główny problem, jakim jest pękanie materiału w procesie walcowania poprzeczno-klinowego. Przedstawiono propozycję ograniczenia zjawiska pękania materiału, polegającą na zmianie konstrukcji narzędzi kształtujących. Zaprojektowano trzy warianty narzędzi, których przydatność w procesie walcowania poprzeczno-klinowego osi kolejowych została zweryfikowana na drodze symulacji numerycznych. Symulacje numeryczne przeprowadzono metodą elementów skończonych w oprogramowaniu Simufact Forming. Uzyskane wyniki nie potwierdziły przyjętych założeń. Zastosowanie narzędzi z dwoma kątami kształtującymi wpłynęło na wzrost wartości kryterium pękania, co tym samym zwiększa ryzyko pękania materiału podczas walcowania osi kolejowych.

Słowa kluczowe: walcowanie poprzeczno klinowe, oś kolejowa, pękanie, MES

Bibliografia:

  • [1] Son Seung-wan, Jung Hyun-seung, Kwon Tae-soo, Kim Jin-sung. 2015. ,,Fatigue life prediction of a railway hollow axle with a tapered bore surface”. Engineering Failure Analysis 58(1): 44-55.
  • [2] Nieschwietz Paul-Josef, Knauf Frederik, Szczepanik Stefan. 2016. ,,Kowarka o napędzie hydraulicznym i jej zastosowanie”. Obróbka Plastyczna Metali 27(4): 341-352.
  • [3] Pater Zbigniew. 2020. ,,Analiza numeryczna procesu walcowania poprzeczno-klinowego osi kolejowej”. Mechanik 93(2): 18-21.
  • [4] Bulzak Tomasz. 2021. ,,Ductile fracture prediction in cross-wedge rolling of rail axles”. Materials 14 (21): 6638.
  • [5] Pater Zbigniew. 2022. ,,Study of cross wedge rolling process of ba3002-type railway axle”. Advances in Science and Technology Research Journal 16(2): 225-231.
  • [6] Zhou Xianyan, Shao Zhutao, Zhang Chi, Sun Fengzhen, Zhou Wenbin, Hua Lin, Jiang Jun, Wang Liliang. 2020. ,,The study of central cracking mechanism and criterion in cross wedge rolling”. International Journal of Machine Tools and Manufacture 159: 103647.
  • [7] Yang Cuiping, Dong Hongbiao, Hu Zhenghuan. 2018. ,,Micro-mechanism of central damage formation during cross wedge rolling”. Journal of Materials Processing Technology 252: 322- 332.
  • [8] Pater Zbigniew, Tomczak Janusz, Bulzak Tomasz. 2018. ,,New forming possibilities in cross wedge rolling processes”. Archives of Civil and Mechanical Engineering 18(1): 149-161.
  • [9] Bulzak Tomasz. 2022. ,,Assessment of the susceptibility to material fracture in the cross-wedge rolling process with concave tools. Materials 15(19): 6605.
  • [10] Zhou Jie, Yu Yingyan, Zeng Qiang. 2014. ,,Analysis and experimental studies of internal voids in multi-wedge cross wedge rolling stepped shaft”. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 72: 1559-1566.
  • [11] Jia Zhi, Ji Jinjin, Wang Yanjiang, Wei Baolin. 2020. ,,Influence of die parameters on internal voids during multi-wedge-multi-pass cross-wedge rolling. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 110: 1295-1304.
  • [12] Tian Duanyang, Shu Xuedao, Zhu Ying, Xu Chang, Han Sutao, Zhu Debiao, Peng Wenfei. 2018. ,,Closure laws of void in the core of cross wedge rolling shaft based on the floating-pressure method”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 98: 2905-2916.

Symulacja procesu kucia kuli drążonej z użyciem rdzenia plastycznego
Simulation of a forging process of a hollow ball using a plastic mandrel

Grzegorz Samołyk

10.15199/24.2023.2.4

Streszczenie
W artykule przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań teoretycznych, dotyczących procesu kucia odkuwki kuli drążonej na zimno z użyciem rdzenia plastycznego. Przyjęto, że odkuwka jest wykonana ze stali nierdzewnej, natomiast rdzeń plastyczny jako dodatkowe narzędzie jest odkształcane plastycznie i wykonane ze stopu niskotopliwego. Zwrócono uwagę na rolę rdzenia plastycznego w procesie kucia przedmiotowej odkuwki, wpływ rdzenia na wybrane warunki kucia oraz możliwość unikania wyboczenia materiału odkuwki. Ponadto, przybliżono autorską metodę interpretacji wyników obliczeń MES pod kątem przewidywania wystąpienia lub niewystąpienia wspominanego zjawiska wyboczenia.

Słowa kluczowe: kucie na zimno, kula drążona, rdzeń plastyczny, MES

Bibliografia:

  • [1] Samołyk,G., Winiarski,G. Selected aspects of a cold forging process for hollow balls. Int J Adv Manuf Technol 119, 2479–2494 (2022). https://doi.org/10.1007/s00170-021-08584-0
  • [2] Samołyk G, Winiarski G (2019) Anaysis of single-operation cold forging of a hollow ball from a tubular billet. Int J Adv Manuf Technol 103:3045–3056. https://doi.org/10.1007/s00170-019-03779-y
  • [3] Kang JH, Lee HW (2016) Research on ball forging by ring rolling process. Int J Appl Eng Res 11(20):7823–7828
  • [4] Skrochocki D, Tomczak J (2016) Numerical simulation of rotary compression process of hollow balls. Strength Mater 48(4):583–591
  • [5] Alhussainy F, Sheikh MN, Hadi MNS (2017) Behaviour of small diameter steel tubes under axial compression. Structures 11:155–163. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2017.05.006

INFORMACJE DOTYCZĄCE NORMALIZACJI Z ZAKRESU STALI

WYNALAZKI I UDOSKONALENIA HUTNICZE

Przewijanie do góry