Работна група за твърди частици - RWTH AACHEN UNIVERSITY Институт за формоване на пластмаси - немски
Работната група за твърди формовани части се занимава с процеси като Коване и валцоване на пръстени с широк спектър от изследователски фокуси като разширяване на геометричния спектър и оптимизиране на процесите. Освен това се разработват модели за картографиране на масивни процеси на формоване, напр. Може да се използва за разработване на процеси, за прогнозиране и подобряване на свойствата на компонентите и за целите на обучението.
Разширяване на гамата от форми при коване на отворени матрици
Коването с отворена матрица е допълнителен процес на масивно формоване, който се използва предимно за производство на дълги и прави компоненти с проста геометрия на напречното сечение, като кръгла или квадратна. Производството на сложни компоненти чрез коване с отворена матрица изисква допълнителни стъпки на процеса или може да бъде осъществено само с голямо количество машинна продукция. Нов технологичен подход позволява производството на сложни геометрии чрез насложени манипулаторни движения по време на коващия ход. Поради пластичното състояние на напрежение, дори малки сили са достатъчни, за да насочат потока на материала към желаната геометрия на целта. Този процес беше успешно реализиран за производството на извити и усукани компоненти, изработени от стомана и алуминий, върху отворената ковачна система на IBF. Този технологичен подход позволява значително разширяване на геометричния спектър при коване на открити матрици, използвайки съществуваща технология на системата.
За повече информация, моля, свържете се с Paul Hibbe.
STOFF - Модели за бързо изчисление при коване на отворени матрици
Коването с отворена матрица е процес на постепенно формоване, при който първоначалната геометрия се превръща в целевата геометрия в няколкостотин стъпки на формоване. Дизайнът на процесите на коване се основава главно на опит или на основата на прости геометрични съотношения. Това позволява само геометричен дизайн на процеса, който не позволява изявления относно контрола на температурата, коването на сърцевината или разпределението на зърната. Тъй като симулацията на МКЕ отнема много време, IBF разработи модели за бързо изчисляване на коване с отворена матрица със "STOFF", които позволяват бързо да се изчислят тези целеви стойности. В комбинация с графична повърхност може да се осъществи дизайн, базиран на свойства, и оптимизиране на процесите на коване. Той може да се използва и за учебни цели, тъй като връзките между параметрите на процеса и произтичащите от това свойства на компонентите могат да бъдат ясно анализирани.
За допълнителна информация, моля свържете се с Fridtjof Rudolph.
STOFF - Модели за бързо коване за проектиране на процеси
Онлайн помощна система за коване на отворени матрици
При коването на открити матрици контролираният процес е от голямо значение за качеството на компонентите. По време на процеса на коване обаче не е възможно да се измерват решаващите свойства като размера на зърната, промяната във формата и температурното поле в компонента. Следователно, в случай на неочаквани отклонения от планираната последователност на процесите, не е възможно операторът разумно да оцени ефектите върху целевите стойности на процеса и да продължи процеса по отношение на целевите стойности. Поради този проблем, фокусът на изследователската дейност в IBF е разработването на помощна система за коване с отворена матрица, която дава възможност за оценка на качеството на компонента от измерими променливи на процеса, използвайки бързи модели на процеса за промяна на формата, температурата и размера на зърната. С това трябва да се реализира дългосрочната визия за автономен контрол на процесите за коване на открити матрици. Ковашката преса IBF е модернизирана като демонстрационна система.
За допълнителна информация, моля свържете се с Fridtjof Rudolph.
Затваряне на кухини при открито коване на матрици
Големите блокове за коване с отворена матрица се произвеждат най-вече чрез отливане на слитъци. Въпреки мерките за подобряване на качеството на отливката, леярски дефекти като Не избягвайте напълно кухини, газови мехурчета и пори. Следователно една от целите на коването с отворена матрица е, в допълнение към задаването на целевата геометрия и преобразуването на отливната структура в хомогенна деформационна структура, да затваря и заварява тези пори, при което успехът зависи до голяма степен от контрола на процеса. И до днес факторите за безопасност, основани на опита, се вземат предвид в спецификациите за доставка на ковашките компании, които трябва да гарантират безопасно затваряне и заваряване на порите. Следователно целта на този изследователски проект е да създаде възможност за по-кратък и ефективен дизайн на веригата на процеса с помощта на крайни елементи (МКЕ) във връзка с надежден критерий както за запечатване, така и за заваряване на порите.
За повече информация, моля, свържете се с Paul Hibbe.
Отворено коване на кухи валове
В хода на нарастващото значение на възобновяемите енергийни източници, делът на енергията, генерирана от вятърна енергия, се е увеличил рязко през последните години. Увеличението на ефективността на системите е постигнато по-специално чрез увеличаване на размера на системата. Изходът на системите до 6 MW изисква използването на по-големи генератори, които ги преобразуват в електрическа енергия. Това води до увеличаване на теглото на машинната къща и по този начин до значително по-масивна цялостна структура. Една отправна точка за реализиране на олекотена конструкция е да се замени обикновено отлитата от кована куха шахта със значително по-добри механични свойства. В сравнение с лятия кух вал, намаляване на теглото с 50-60% може да бъде постигнато чрез коване на отворена матрица. За тази цел IBF разработи процес на коване и го внедри в системата за коване на IBF, която, като се вземе предвид оптимизирана микроструктура, позволява коване с отворена матрица на кухи шахти, които са изместени от вътрешната и външната страна.
За повече информация, моля, свържете се с Paul Hibbe.
Коване на кух вал
Подвижен профилен пръстен
Профилирането на пръстеновито валцувани компоненти е важен принос за производството на компоненти с почти мрежеста форма, с помощта на които, от една страна, може да се спести време при обработката, а от друга страна, да се спести материал. По принцип пръстените могат да бъдат профилирани аксиално и радиално от четирите страни на напречното сечение, в зависимост от следващата област на приложение. В зависимост от избрания тип профилиране и геометрията на пръстена, в процеса възникват различни трудности, като например постигане на желаното запълване на профила или конусности в напречното сечение.
В Института за формоване на пластмаси се разработват и тестват стратегии както числено, така и експериментално в собствената пръстеновидна машина на института, които позволяват стабилен процес за постигане на желаната крайна геометрия. За тази цел се разглеждат както инструментът, така и дизайнът на заготовката и се извършват корекции на самата стратегия на процеса.
За допълнителна информация, моля свържете се с Щефан Гюнтер.
Пръстенно валцуване на профилирано напречно сечение
Гъвкаво валцуване на радиални пръстени за производство на не-аксиално симетрични безшевни пръстени
Пръстеновидното валцуване с възможно най-близка форма на мрежата, за да се минимизират разходите за материал и обработка, е от голямо икономическо и екологично значение днес. Геометриите на пръстените в близост до мрежата, които могат да бъдат постигнати индустриално, досега са били изключително симетрични на въртене, въпреки че има и приложения с обемно разпределение, което варира в периферната посока, напр. ексцентрични пръстени с почти линеен профил на дебелината на стената. Досега тези компоненти са произвеждани чрез обработка, коване или леене, в зависимост от размера на компонента, с недостатъци по отношение на разходите за материал, гъвкавостта на процеса или механичните свойства.
Целта на проекта е по-нататъшно развитие на процеса на валцоване на пръстена по такъв начин, че да позволява почти нетната форма на производство на ексцентрични геометрични пръстени. По този начин материалът може да бъде спестен по-специално за производството на големи компоненти, без да се ограничава гъвкавостта на процеса или свойствата на произведените компоненти.
За допълнителна информация, моля свържете се с Щефан Гюнтер.
Гъвкаво валцоване на пръстени - ексцентрични халки
Изследване на влияещи променливи при валцоване на пръстени
Успешно завърши изследователският проект, озаглавен „Анализ на влияещите фактори върху материалните щети в процесите на валцоване на пръстени“. Получените резултати са обобщени накратко по-долу:
Проектът (IGF № 19316) беше подкрепен от Асоциацията на железарите (VDEh) и финансиран от AiF като част от програмата за насърчаване на научните изследвания в индустриалната общност (IGF) от Федералното министерство по икономически въпроси и енергетика въз основа на резолюция на германския Бундестаг.
Цялата работа и резултатите са представени подробно в окончателния доклад. Това може да бъде поискано от изследователската асоциация VDEh с позоваване на IGF № 19316.
Пръстенено валцуване на композитни материали
Чрез комбиниране на различни материали в един детайл, композитните материали предлагат възможност да отговорят на местно различни изисквания чрез индивидуален избор на материали. Изискванията, които е трудно да се съгласуват по отношение на механични, термични или химични свойства, могат да бъдат разрешени или разходите за компонентите могат да бъдат намалени чрез комбиниране на висококачествени и икономически ефективни материали.
Дори при големи, безшевни пръстени има потенциал да се реализират специфични свойства на продукта чрез композитни материали, напр. твърди и устойчиви на износване работни повърхности с пластична сърцевина. Целта на проекта за валцуване на композитни пръстени е да идентифицира ключовите връзки между променливите на процеса и свойствата на материала за производство на композит чрез валцоване чрез пръстени чрез симулации и експерименти и да ги опише по моделен начин, така че от тях да могат да се изведат подходящи стратегии за валцуване и да се идентифицират допустимите прозорци на процеса.
За допълнителна информация, моля свържете се с Щефан Гюнтер.