Konstrukcja i możliwości technologiczne uniwersalnej walcarki kuźniczej *

STRESZCZENIE: Przedstawiono wybrane wyniki prac badawczych związanych z opracowaniem i weryfikacją konstrukcji wielozadaniowej walcarki kuźniczej, przeznaczonej do realizacji takich procesów, jak: walcowanie kuźnicze wzdłużne, walcowanie poprzeczno-klinowe oraz dzielenie bezodpadowe prętów. W trakcie prac konstrukcyjnych wykorzystano nowoczesne narzędzia numeryczne CAD/CAE, ułatwiające projektowanie i analizę konstrukcji. Zaprojektowana walcarka charakteryzuje się dużą uniwersalnością – z uwagi na możliwość realizacji 2 odmiennych kinematycznie procesów walcowania kuźniczego (wzdłużnego i poprzecznego) oraz dzielenia bezodpadowego półfabrykatów. Jej możliwości technologiczne są znacznie większe w porównaniu z maszynami stosowanymi obecnie w przemyśle. Weryfikację przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych przeprowadzono podczas prób uruchomieniowych. Uzyskane wyniki w pełni potwierdziły przydatność wielozadaniowej walcarki kuźniczej do kształtowania odkuwek i przedkuwek oraz dzielenia prętów.

SŁOWA KLUCZOWE: walcarki kuźnicze, walcowanie kuźnicze, walcowanie poprzeczno-klinowe, dzielenie bezodpadowe

ABSTRACT: The paper presents selected results of the research related to the development and verification of a multi-purpose construction of forging mill suitable for the following processes: longitudinal roll forging, cross-wedge rolling, and steel bar cropping. Modern CAD/CAE numerical tools have been used to facilitate the design and analysis of the construction. The designed forging mill is characterized by high versatility due to the possibility of two different kinematic processes of roll forging (longitudinal and transverse) as well as semi-products waste-free cropping. Its technological capabilities are considerably higher as compared to the machines currently used in industry. Verification of adopted construction solutions was made during the commissioning tests. The achieved results have fully confirmed the usefulness of multi-task forging mill for rolling forgings and preforms as well as cropping process.

KEYWORDS: roll forging mills, longitudinal rolling, cross wedge rolling, bar cropping processes

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• “ASM Metal Handbook”. Vol.14. “Forming and Forging”. 1996.
• Bartnicki J., Pater Z. “The aspects of stability in cross-wedge rolling processes of hollowed shafts”. Journal of Materials Processing Technology. 155–156 (2004): s. 1867–1873.
• “Cross-Wedge and Forging Rolls”. www.lasco.de (dostęp: 03.05 2016 r.).
• Pater Z. “Cross-Wedge Rolling”. Comprehensive Materials Processing. 3 (2014): s. 211–279.
• Pater Z. “Walcowanie poprzeczno-klinowe”. Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 2009.
• Tofil A., Pater Z., Tomczak J. „Dwuwalcowa klatka walcownicza, zwłaszcza do walcowania poprzecznego, wzdłużnego oraz dzielenia bezodpadowego”. Polski patent nr PL 215512, 2013.
• Tofil A., Tomczak J., Pater Z. „Przekładnia redukcyjna ze zmiennym kierunkiem obrotów wałów wyjściowych, z możliwością pomiaru momentu obrotowego”. Polski patent nr PL 219484, 2013.
• Tofil A. „Procesy kształtowania półwyrobów w uniwersalnej walcarce kuźniczej”. Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 2016.
• Bulzak T., Tomczak J., Pater Z. „Prognozowanie wpływu konstrukcji walcarki ramowo-konsolowej na możliwości jej użytkowania”. Mechanik. 87, 2 (2014): s. 100–104.
• Lisowski J. „Walcowanie kuźnicze”. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1974.
• Grass H., Krempaszky C., Werner E. “3-D FEM-simulation of hot forming processes for the production of a connecting rod”. Computational Materials Science. 36 (2006): s. 480–489.
• Li R., Jiao S. “Numerical simulation for precision roll-forging of automobile front axle”. Advanced Materials Research. 602–604 (2013): s. 1850–1854.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.158