Analiza procesu walcowania klinowego odkuwki wałka stopniowanego

摘要

Presented are the results of comparison of the two wedge rolling operations to produce stepped shaft forging with the end steps smaller than the middle step (collar) diameter. In the first case typical tools in the form of flat wedges were used, whereas for the other case innovative tools generated by means of wedges helically wound on the roll were applied. The finite element method was applied to provide for comparison of the two processes. The simulation has positively proved that the skew rolling method can be used to produce the axially symmetric multiple stepped shafts. It is thus practicable to increase outputs of the half-finished products and to reduce materials consumption. Revealed in the work were the deflection and temperature distribution outlines and the process strain changes for estimation of the production process effectiveness. Also discussed are benefits and drawbacks of both production methods.%Przedstawiono wyniki analizy dwóch procesów walcowania klinowego wałka stopniowanego, mającego stopnie skrajne o średnicy mniejszej od średnicy stopnia środkowego (kołnierza). W jednym z nich wykorzystano typowe narzędzia w kształcie płaskich klinów, w drugim zaś do kształtowania zastosowano innowacyjne narzędzia powstałe poprzez śrubowe nawinięcie klinów na walec. W analizie obu procesów wykorzystano metodę elementów skończonych. W trakcie symulacji potwierdzono możliwość kształtowania osiowosymetrycznych odkuwek wielostopniowych wałków w procesie walcowania skośnego. W rezultacie możliwe jest zwiększenie wydajności wytwarzania półfabrykatów oraz ograniczenie zużycia materiałów. W trakcie obliczeń wyznaczono również rozkłady intensywności odkształcenia, temperatury oraz przebiegi parametrów siłowych procesów, na podstawie których dokonano oceny efektywności opracowanej metody wytwarzania. Przedstawiono także wadyi zalety obu przypadków kształtowania.