Study on the influence of temperature, velocity and shape of tools on the combined process of extrusion and broaching of the deep sleeve with the bottom made of the AZ31 alloy

The article presents the results of a theoretical analysis of the manufacturing process of the deep sleeve with the bottom by means of a method of combining the indirect extrusion of a thick bush and broaching the blank through the conical die in one cycle of the stamp. The main advantage of application of the developed method for production of the sleeve is to reduce demand for energy and force compared to traditional methods of producing the deep sleeve. Moreover, the nature of the single operation of the extrusion process and extension of the sleeve eliminates the necessity of additional treatments: soft annealing, reheating the charge and reducing wall thickness of the sleeve by a second tool, which significantly reduce energy, labour and time consumption of production. Numerical calculations were performed in the Forge Ž 2D using plane state of strain and the obtained results allowed to determine the forces necessary for the process and the strain limit, as well as die geometry and impact velocity on the process tool.

W artykule przedstawiono wyniki z teoretycznej analizy procesu wytwarzania tulei głębokich z dnem z zastosowaniem metody polegającej na połączeniu wyciskania przeciwbieżnego grubościennej tulei i przeciągania półwyrobu przez matrycę stożkową w jednym cyklu posuwu stempla. Zasadniczą korzyścią z zastosowania opracowanego sposobu wytwarzania tulei jest obniżenie zapotrzebowania na parametry energetyczno - siłowe w stosunku do tradycyjnych metod wytwarzania tulei głębokich. Ponadto jednooperacyjny charakter procesu wyciskania i wydłużania tulei pozwala na wyeliminowanie konieczności dodatkowych zabiegów: wyżarzania zmiękczającego lub dogrzewania wsadu oraz redukowania grubości ścianki tulei w drugim narzędziu przez, co ograniczy w znaczący sposób zużycie energii, pracochłonność i czasochłonność produkcji. Obliczenia numeryczne wykonano w programie ForgeŽ2D stosując płaski stan odkształceń a uzyskane wyniki pozwoliły na określenie sił niezbędnych do przeprowadzenia procesu oraz określenie granicznej wartości zadawanych odkształceń, geometrii matrycy i wpływu prędkości narzędzi na przebieg procesu.