PL247368B1

PL247368B1 - Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika stabilizatora

Info

Publication number: PL247368B1
Application number: PL441962A
Authority: PL
Inventors: Anna Dziubińska; Wojciech Presz
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2022-08-08
Filing date: 2022-08-08
Publication date: 2025-06-16
Also published as: PL441962A1

Abstract

Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika stabilizatora charakteryzujący się tym, że stempel górny (1) i matrycę dolną (2) nagrzewa się w piecu do temperatur od 260°C do 300°C i montuje się na młocie, po czym materiał wsadowy (3a) w postaci odlewu kształtowego z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon nagrzewa się w piecu temperaturze od 350°C do 400°C w czasie od 30 minut do 35 minut, po czym materiał wsadowy (3a) umieszcza się w wykroju (2a) matrycy dolnej (2), ściska się na młocie materiał wsadowy (3a) stemplem górnym (1) wprawionym w ruch postępowy z prędkością V<sub>1</sub> wynoszącą od 8 do 10 m/s z maksymalną energią uderzenia w zakresie od 37,93 do 48,62 kJ i kształtuje się odkuwkę (3b) z maksymalnym odkształceniem w zakresie od 4,5 do 7,1.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika stabilizatora.

Dotychczas znane i stosowane są metody wytwarzania łączników z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon takie jak odlewanie i obróbka skrawaniem.

Wykonując łączniki ze stopów magnezu technologią odlewania otrzymuje się wyroby, które posiadają znacznie niższe własności mechaniczne i użytkowe niż elementy uzyskane metodami obróbki plastycznej przedstawione w literaturze F. Stachowicza „Przeróbka plastyczna”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2000 r. Łączniki odlewane posiadają wady odlewnicze takie jak: niejednorodność struktury, gruboziarnistość, pęcherze, porowatości, jamy skurczowe, rzadzizny, które wpływają na ich niższe właściwości.

Przy wytwarzaniu łączników z odlewniczych stopów magnezu stosowana jest technologia obróbki skrawaniem, którą opisano w literaturze W. Olszaka „Obróbka skrawaniem”, WNT, Warszawa 2008 r. Obróbka skrawaniem łączników polega na nadaniu powierzchniom żądanego kształtu, wymiarów oraz jakości powierzchni poprzez usuwanie materiału z wsadu w postaci prostopadłościanu lub walca przy użyciu narzędzi skrawających. Technologia ta odznacza się dużą pracochłonnością, czasochłonnością, energochłonnością procesu i generowaniem dużych strat materiałowych oraz niską jakością ukształtowanych wyrobów.

Z opisu patentu PL 237778 B1 znany jest sposób kucia na młocie półfabrykatu, zwłaszcza do wytwarzania korbowodu samochodowego, w którym matryce górną i dolną posiadające w części środkowej jednakowe wykroje robocze i nagrzewa się w piecu przy użyciu palników gazowych do temperatury 250°C i umieszcza się na młocie kuźniczym o energii uderzenia 36 kJ i masie bijaka 1000 kg. W dalszej kolejności materiał wsadowy w kształcie przedkuwki kształtowej odlewanej w formach piaskowych z mniej plastycznych stopów aluminium z grupy aluminium-cynk-magnez nagrzewa się w piecu w zakresie temperatur 460-500°C, korzystnie 480°C, w czasie do 40 minut. Następnie nagrzany materiał wsadowy umieszcza się w wykroju roboczym matrycy dolnej. Dalej wprawia się matrycę górną w ruch postępowy z prędkością do 10 m/s w kierunku matrycy dolnej i zgniata się materiał wsadowy wykrojem roboczym matrycy górnej i wykrojem roboczym matrycy dolnej i kształtuje się półfabrykat z mniejszym stopniem przekucia.

Z opisu patentu PL 237779 B1 znany jest sposób kształtowania na młocie półfabrykatu, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego, w którym matryce górną i dolną posiadające w części środkowej wykroje robocze, nagrzewa się w piecu i przy użyciu palników gazowych do temperatury 250°C i umieszcza się na młocie kuźniczym o energii uderzenia 36 kJ i masie bijaka 1000 kg. Po czym materiał wsadowy w kształcie przedkuwki kształtowej o dlewanej w formach piaskowych z mniej plastycznych stopów aluminium z grupy aluminium-miedź nagrzewa się w piecu w zakresie temperatur 460-500°C, korzystnie 480°C, w czasie do 50 minut. Nagrzany materiał wsadowy umieszcza się w wykroju roboczym matrycy dolnej. Następnie wprawia się matrycę górną w ruch postępowy z prędkością do 10 m/s w kierunku matrycy dolnej i zgniata się materiał wsadowy wykrojem roboczym matrycy górnej i wykrojem roboczym matrycy dolnej i kształtuje się półfabrykat z większym stopniem przekucia.

Z opisu patentu PL 237778 B1 znany jest sposób kucia na młocie półfabrykatu, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego, w którym matryce górną i dolną posiadające w części środkowej wykroje robocze nagrzewa się w piecu przy użyciu palników gazowych do temperatury 300°C i umieszcza się na młocie kuźniczym o energii uderzenia 36 kJ i masie bijaka 1000 kg. Materiał wsadowy w kształcie przedkuwki kształtowej odlewanej w formach piaskowych z mniej plastycznych stopów magnezu z grupy magnez-aluminium-cynk nagrzewa się w piecu w zakresie temperatur 400-430°C, korzystnie 420°C, w czasie do 45 minut. Nagrzany materiał wsadowy umieszcza się w wykroju roboczym matrycy dolnej. W dalszej kolejności wprawia się matrycę górną w ruch postępowy z prędkością do 8 m/s w kierunku matrycy dolnej i zgniata się materiał wsadowy wykrojem roboczym matrycy górnej i wykrojem roboczym matrycy dolnej i kształtuje się półfabrykat z mniejszym stopniem przekucia. Badania numeryczne i doświadczalne dla sposobu według patentu PL 237778 B1 przedstawiono na przykładzie stopu magnezu AZ61 w artykule A. Dziubińskiej, P. Surdackiego, K. Majerskiego „The Analysis of Deformability, Structure and Properties of AZ61 Cast Magnesium Alloy in a New Hammer Forging Process for Aircraft Mounts”, Materials, 2021, vol. 14, nr 10, s. 1-25. Udowodniono w nim poprawę własności użytkowych i mechanicznych odlewów poddanych przeróbce cieplno-plastycznej według sposobu z opisu patentowego.

Łączniki stabilizatora do samochodów osobowych są wykonywane z odlewniczych stopów aluminium metodami odlewania i obróbki skrawaniem. Wykonując łączniki ze stopów aluminium technologią odlewania, ujawnione na stronie internetowej na dzień 29.07.2022 pod linkiem: https://www.iparts.pl/czesc/lacznik-stabilizatora-frap-f4117,0-486-f4117-2715965.html, otrzymuje się wyroby, które posiadają znacznie niższe własności mechaniczne i użytkowe niż elementy uzyskane metodami obróbki plastycznej opisane w literaturze F. Stachowicza „Przeróbka plastyczna”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2000 r. Łączniki odlewane posiadają wady odlewnicze takie jak: porowatości, jamy skurczowe, rzadzizny, niejednorodność struktury, gruboziarnistość, pęcherze, które wpływają na ich niższe właściwości. Przy wytwarzaniu łączników z odlewniczych stopów aluminium stosowana jest technologia obróbki skrawaniem, którą opisano w literaturze W. Olszaka „Obróbka skrawaniem”, WNT, Warszawa 2008 r. Obróbka skrawaniem łączników polega na nadaniu żądanego kształtu poprzez usuwanie materiału z wsadu w postaci prostopadłościanu lub walca przy użyciu narzędzi skrawających. Technologia ta odznacza się dużą pracochłonnością, czasochłonnością, energochłonnością procesu i generowaniem dużych strat materiałowych.

Celem wynalazku jest kucie na młocie odkuwki łącznika stabilizatora z materiału wsadowego w postaci odlewu kształtowego z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon w jednej operacji kucia w wykroju końcowym, ograniczając przez to straty materiałowe i niską jakość wyrobów wytwarzanych poprzez odlewanie i obróbkę skrawaniem.

Istotą sposobu kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika stabilizatora, polegającego na tym, że stempel górny i matrycę dolną nagrzewa się w piecu i montuje się na młocie, po czym materiał wsadowy w postaci odlewu kształtowego nagrzewa się w piecu, umieszcza się w wykroju matrycy dolnej, po czym wprawia się stempel górny w ruch postępowy, ściska się materiał wsadowy wykrojem stempla górnego i wykrojem matrycy dolnej kształtując odkuwkę, jest to, że stempel górny i matrycę dolną, nagrzewa się w piecu do temperatur w zakresie od 260°C do 300°C i montuje się na młocie, po czym materiał wsadowy z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon, nagrzewa się w piecu w temperaturze od 350°C do 400°C, w czasie od 30 minut do 35 minut, po czym materiał wsadowy umieszcza się w wykroju matrycy dolnej, ściska się na młocie materiał wsadowy stemplem górnym wprawionym w ruch postępowy z prędkością od 8 do 10 m/s z maksymalną energią uderzenia w zakresie od 37,93 do 48,62 kJ, kształtując odkuwkę z maksymalnym odkształceniem w zakresie od 4,5 do 7,1.

Korzystnie, że materiał wsadowy nagrzewa się w piecu w temperaturze 400°C.

Korzystnie, materiał wsadowy nagrzewa się w piecu w czasie 35 minut.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że zastosowanie do procesu kucia na młocie materiału wsadowego w postaci odlewu kształtowego pozwala na oszczędności materiału do 30% w stosunku do obecnie stosowanej w przemyśle technologii obróbki skrawaniem odlewów. Wynikiem sposobu kucia na młocie według wynalazku jest otrzymanie wyrobów, które charakteryzują się wyższą jakością wynikającą z rozdrobnienia struktury w całej objętości, dużą gładkością powierzchni, co przekłada się na lepsze własności mechaniczne i użytkowe w stosunku do wyrobów wykonywanych poprzez odlewanie i obróbkę skrawaniem.

Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu według wynalazku został opisany w przykładzie realizacji oraz na rysunku, na którym:

Fig. 1 - przedstawia widok perspektywiczny narzędzi z wyrwaniem z materiałem wsadowym;

Fig. 2 - przedstawia widok perspektywiczny stykających się narzędzi z wyrwaniem z odkuwką;

Fig. 3 - przedstawia widok perspektywiczny stempla górnego;

Fig. 4 - przedstawia widok perspektywiczny matrycy dolnej;

Fig. 5 - przedstawia widok perspektywiczny z góry materiału wsadowego;

Fig. 6 - przedstawia widok perspektywiczny z dołu materiału wsadowego;

Fig. 7 - przedstawia widok z góry materiału wsadowego;

Fig. 7a - przedstawia przekrój materiału wsadowego wzdłuż linii A-A z Fig. 7;

Fig. 7b - przedstawia przekrój materiału wsadowego wzdłuż linii B-B z Fig. 7;

Fig. 8 - przedstawia widok perspektywiczny z góry odkuwki;

Fig. 9 - przedstawia widok perspektywiczny z dołu odkuwki;

Rys. 1 a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z góry dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku, uzyskany z analizy MES;

Rys. 1 b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku, uzyskany z analizy MES;

Rys. 2 a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z góry dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;

Rys. 2 b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;

Rys. 3 a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z góry dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku, uzyskany z analizy MES;

Rys. 3 b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku, uzyskany z analizy MES;

Rys. 4 a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z góry dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany z analizy MES;

Rys. 4 b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanej odkuwce w widoku z dołu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku uzyskany zanalizy MES;

Rys. 5 a przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanym półfabrykacie w widoku z góry wykonany w oparciu o dokument patentowy PL 237778 B1 i uzyskany z analizy MES;

Rys. 5 b przedstawia rozkład odkształceń w ukształtowanym półfabrykacie w widoku z dołu wykonany w oparciu o dokument patentowy PL 237778 B1 i uzyskany z analizy MES;

Wykres 1 - przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu ZK61 dla temperatury 350°C;

Wykres 2 - przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu ZK61 dla temperatury 400°C;

Wykres 3 - przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu ZK61 dla temperatury 450°C;

Wykres 4 - przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu AZ61 dla temperatury 350°C;

Wykres 5 - przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu AZ61 dla temperatury 400°C;

Wykres 6 - przedstawia krzywe płynięcia odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu AZ61 dla temperatury 450°C;

Wykres 7 - przedstawia zależność energii uderzenia stempla górnego od czasu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku otrzymanej z analizy MES;

Wykres 8 - przedstawia zależność energii uderzenia stempla górnego od czasu dla temperatury narzędzi 260°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku otrzymanej z analizy MES;

Wykres 9 - przedstawia zależność energii uderzenia stempla górnego od czasu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 350°C według wynalazku otrzymanej z analizy MES;

Wykres 10 - przedstawia zależność energii uderzenia stempla górnego od czasu dla temperatury narzędzi 300°C i materiału wsadowego 400°C według wynalazku otrzymanej z analizy MES;

Wykres 11 -przedstawia zależność energii uderzenia matrycy górnej od czasu wykonany w oparciu o dokument patentowy PL 237778 B1 i otrzymany z analizy MES.

Przykład 1

Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu dla stopu magnez-cynk-cyrkon z gatunku ZK61 według normy ASTM B80-01 łącznika stabilizatora przeznaczonego do modelu Audi A4 - typ B6/B7 produkowanego w latach 2001-2008 polegający na tym, że stempel górny 1 i matrycę dolną 2 posiadające w części środkowej wykroje 1a i 2a w postaci bryły, której zarys zbliżony jest do litery „U” z kołowymi zagłębieniami na jej końcach, nagrzewano w piecu do temperatury w 260°C i zamontowano na młocie o energii uderzenia 110 kJ i masie bijaka 3000 kg. Po czym materiał wsadowy 3a w postaci odlewu ze stopu magnezu ZK61 według normy ASTM B80-01, w postaci bryły, której zarys zbliżony jest do litery „U” z kołowymi zagłębieniami na jej końcach, o objętości 124011,766 mm³ i masie 0,223 kg nagrzewano w piecu w temperaturze 400°C przez 30 minut. Następnie nagrzany materiał wsadowy 3a umieszczono w wykroju 2a nieruchomej matrycy dolnej 2. Po czym wprawiono stempel górny 1 w ruch postępowy z prędkością V1 wynoszącą od 8 do 10 m/s w kierunku nieruchomej matrycy dolnej 2 i ściskano materiał wsadowy 3a wykrojem 1a stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną energią uderzenia 37,93 kJ i kształtowano odkuwkę łącznika 3b z maksymalnym odkształceniem 7.

Przykład 2

Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu dla stopu magnez-cynk-cyrkon z gatunku ZK61 według normy ASTM B80-01 łącznika stabilizatora realizowany wg przykładu 1, przy czym materiał wsadowy 3a nagrzewano w piecu w temperaturze 350°C przez 35 minut. Odkuwkę kształtowano ściskając materiał wsadowy 3a wykrojem 1a stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną energią uderzenia 48,62 kJ i kształtowano odkuwkę łącznika 3b z maksymalnym odkształceniem 5,9.

Przykład 3

Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu dla stopu magnez-cynk-cyrkon z gatunku ZK61 według normy ASTM B80-01 łącznika stabilizatora realizowany wg przykładu 1, przy czym stempel górny 1 i matrycę dolną 2 nagrzewano w piecu do temperatury 300°C, materiał wsadowy 3a nagrzewano w piecu w temperaturze 350°C przez 35 minut. Odkuwkę kształtowano ściskając materiał wsadowy 3a wykrojem 1a stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną energią uderzenia 47,21 kJ i kształtowano odkuwkę łącznika 3b z maksymalnym odkształceniem 4,5.

Przykład 4

Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu dla stopu magnez-cynk-cyrkon z gatunku ZK61 według normy ASTM B80-01 łącznika stabilizatora realizowany wg przykładu 1, przy czym stempel górny 1 i matrycę dolną 2 nagrzewano w piecu do temperatury 300°C, przy czym materiał wsadowy 3a nagrzewano w piecu w temperaturze 400°C przez 30 minut. Odkuwkę kształtowano ściskając materiał wsadowy 3a wykrojem 1 a stempla górnego 1 i wykrojem 2a matrycy dolnej 2 z maksymalną energią uderzenia 39,10 kJ i kształtowano odkuwkę łącznika 3b z maksymalnym odkształceniem 7,1.

Otrzymano odkuwkę łącznika stabilizatora o wyższych własnościach mechanicznych i użytkowych wynikających z korzystniejszej struktury ukształtowanego wyrobu w stosunku do wyrobów wykonywanych poprzez odlewanie i obróbkę skrawaniem.

Przeprowadzono analizę porównawczą Metodą Elementów Skończonych MES sposobu kucia na młocie odkuwki łącznika stabilizatora według przykładów wynalazku - M1.1-M1.4 oraz sposobu kucia na młocie półfabrykatu, zwłaszcza do wytwarzania mocowania lotniczego w oparciu o dokument patentowy PL 237778 B1 - M2. Modelowanie numeryczne przeprowadzono w systemie przeznaczonym do symulacji procesów obróbki plastycznej - Deform 3D zgodnie z parametrami przyjętymi w tabeli 1.

PL 247368 BI

Tabela 1

Parametry i wyniki sposobu kucia według opisu patentowego PL237778B1

Nazwa parametru	Jednostki	Sposób według wynalazku	Sposób według dokumentu patentowego PL 237778 B1-M2
Ml.l	M1.2	M1.3	M1.4
Parametry procesu
Temperatura nagrzania narzędzi w piecu	[T]	260	260	300	300	250
Temperatura materiału wsadowego	[”C]	350	400	350	400	400
Czas nagrzewu materiału wsadowego	[min]	35	30	35	30	45
Materiał	Η	Model stopu magnezu w gatunku ZK61 z grupy Mg-Zn-Cr odlewany do form piaskowych utworzony na podstawie krzywych płynięcia z badań plastometrycznych	Model stopu magnezu w gatunku AZ61 z grupy Mg-AI-Zn odlewany do form piaskowych utworzony na podstawie krzywych płynięcia z badań plastometrycznych
Moduł Younga	GPa	45	44,8
Liczba Poissona	H	0,35	0,35
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	pm/mC	27	26
Przewodność cieplna	W/mK	120	70
Liczba elementów skończonych wsadu	H	150000	150000
Objętość materiału wsadowego	mm²	124011,766	270701,054
Masa materiału wsadowego	kg	0,223	0,487
Maksymalna wysokość geometrii materiału wsadowego	[mm]	28	42,5
Maksymalna wysokość geometrii odkuwki	[mm]	19	28,5
Stopień przekuciamaksymalna wysokość geometrii materiału wsadowego τ maksymalna wysokość geometrii odkuwki	H	1,47	1,49
Energii uderzenia młota	[kJ]	110	110	110	110	36
Masa bijaka młota	[kg]	3000	3000	3000	3000	1000
Czynnik tarcia	Η	0,25	0,25
Współczynnik wymiany ciepła wsad - narzędzia	kW/m2K	4,5	4,5

PL 247368 BI

Współczynnik wymiany ciepła wsad - otoczenie	kW/m2K	0,03	0,03
Wyniki MES
Maksymalna energia uderzenia górnego narzędzia z MES	[kJ]	48,62	37,93	47,21	39,10	19,88
Maksymalne odkształcenie w ukształtowanym wyrobie	H	5,9	7	4,5	7,1	4,98
Pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z narzędziem górnym	[mm²]	14011,7	13983,1	13957,3	13967,1	18793,9
Pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z narzędziem dolnym	[mm²]	13355	13363,8	13355,1	13337,1	25647,5

Do modelowania MES wykorzystano utworzone modele materiałów opracowane na podstawie badań plastometrycznych metodą spęczania walców. Badania te przeprowadzono dla odlewanego w formach piaskowych stopu magnezu ZK61 według normy ASTM B80-01 oraz stopu magnezu w gatunku AZ61 według normy ASTM B951-10 o składzie chemicznym przedstawionym w tabeli 2.

Tabela 2

Skład chemiczny stopu magnezu ZK61 stosowanego w sposobie według wynalazku według normy

ASTM B80-01 i stopu magnezu AZ61 według normy ASTM B951-10 stosowany w sposobie według opisu patentowego PL237778B1.

Materiał			Skład chemiczny stopów magnezu (% mas.)
	Al	Zn	Mn	Fe	Si	Zr	Cu	Ni	Inne	Mg
stop magnezu ZK61		5,5- 6,5	-	-	-	0,6- 1,0	0,10	0,01	0,30	reszta
stop magnezu AZ61	5,8- 7,2	0,4- 1,5	0,15- 0,5	max. 0,005	max. 0,10		max. 0,05	max, 0,005		reszta

Badania plastometryczne wykonano na dylatometrze odkształceniowym w temperaturach 350°C, 400°C, 450°C przy prędkościach odkształcenia 0,01 s^-1; 0,1 s^-1; 1 s^-1; 10 s’¹. Na podstawie uzyskanych wyników z pomiarów wyznaczono krzywe płynięcia dla stopu ZK61 przedstawione na wykresach 1-3 i dla stopu magnezu AZ61 przedstawione na wykresach 4-6.

W symulacjach numerycznych analizie poddano: maksymalną energię uderzenia narzędzia górnego w funkcji czasu, maksymalne odkształcenie w ukształtowanych wyrobach, pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z matrycą górną, pole powierzchni styku ukształtowanej odkuwki z matrycą dolną dla obu analizowanych sposobów.

Otrzymaną z analizy numerycznej maksymalną energię uderzenia i maksymalne odkształcenie w ukształtowanej odkuwce według wynalazku - M1 przedstawiono na wykresach 7-10 oraz Rys. 1-4. Maksymalną energię uderzenia i maksymalne odkształcenie w ukształtowanym półfabrykacie uzyskane z analizy numerycznej wykonanego w oparciu o dokument patentowy PL 237778 B1 - M2 przedstawiono na wykresie 11 i Rys. 5.

Wykaz oznaczeń

- stempel górny

1a - wykrój stempla górnego

- matryca dolna

2a - wykrój matrycy dolnej

3a - wsad

3b - odkuwka łącznika stabilizatora

Vi - prędkość stempla górnego

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób kucia na młocie odkuwki ze stopów magnezu, w szczególności łącznika stabilizatora, polegającego na tym, że stempel górny i matrycę dolną nagrzewa się w piecu i montuje się na młocie, po czym materiał wsadowy w postaci odlewu kształtowego nagrzewa się w piecu, umieszcza się w wykroju matrycy dolnej, po czym wprawia się stempel górny w ruch postępowy, ściska się materiał wsadowy wykrojem stempla górnego i wykrojem m atrycy dolnej kształtując odkuwkę, znamienny tym, że stempel górny (1) i matrycę dolną (2) nagrzewa się w piecu do temperatur od 260°C do 300°C i montuje się na młocie, po czym materiał wsadowy (3a) w postaci odlewu kształtowego z odlewniczych stopów magnezu z grupy magnez-cynk-cyrkon nagrzewa się w piecu w temperaturze od 350°C do 400°C, w czasie od 30 minut do 35 minut, po czym materiał wsadowy (3a) umieszcza się w wykroju (2a) matrycy dolnej (2), ściska się na młocie materiał wsadowy (3a) stemplem górnym (1) wprawionym w ruch postępowy z prędkością (Vi) wynoszącą od 8 do 10 m/s z maksymalną energią uderzenia w zakresie od 37,93 do 48,62 kJ i kształtuje się odkuwkę (3b) z maksymalnym odkształceniem w zakresie od 4,5 do 7,1.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał wsadowy (3a) nagrzewa się w piecu w temperaturze 400°C.
3. Sposób według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że materiał wsadowy (3a) nagrzewa się w piecu w czasie 35 minut.