Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Critical manufacturing operations in processing aluminum semi-finished products for superplastic forming

Hubert Modzelewski

Abstract

The B.Sc. thesis is dealing with SPD technology for manufacturing of short rod-type elements made from aluminum alloy with an ultra-fine grained structure. These rod elements should be semi-finished products for further manufacturing processes of thin sheets for superplastic forming. The main goal of thesis is to carryout a selected part of manufacturing process for experimental assessment of its technological feasibility and perform the detail description of parameters and results. The particular object of this thesis are critical manufacturing operations of SPD processing. The first part of the thesis presents a general outline for main stages of SPD processing. The list of operations usually performed in the SPD technology was presented and critically reviewed. A new way of making the billets for the main angular pressing operation was described and a batch of billets has been prepared for experimental verification. The second part of the thesis is mainly a report of the work done. It contains a detailed description of the course of sequentially performed equal channel angular pressing (mtECAP), an operation with increased efficiency which was developed at WUT in Faculty of Production Engineering. Nevertheless, it has to be repeated several times (passes of mtECAP) according to the plan of common SPD processing. The plan for aluminium alloy assumes a six passes. Settings for utilized workstations, machines and tools, control and monitoring equipment are presented. The collected experimental data along with detailed results obtained from critical manufacturing operations of the SPD processing were described and critically analysed. Drawings and diagrams showing changes in the parameters of the operations carried out were shown for better presentation of results. Utilizing the gathered SPD processing data a number of conclusions were drawn and recommendations were proposed. The prototype bath of short cuboidal bars made of aluminum alloy EN AW-5754 has been manufactured and delivered in two experimental series with a number of 19 and 30 pieces for further investigation of an ultra-fine grained structure and further postprocessing towards superplastic forming. The cross-sectional dimensions of the square bars were 8×8 mm2 and the length was about 40 mm.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Hubert Modzelewski (FPE) Hubert Modzelewski,, Faculty of Production Engineering (FPE)
Title in Polish
Operacje główne w procesie wytwarzania aluminiowych półwyrobów o cechach nadplastycznych
Supervisor
Lech Olejnik (FPE/IoMP) Lech Olejnik,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE)
Certifying unit
Faculty of Production Engineering (FPE)
Affiliation unit
The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)
Study subject / specialization
, Mechanika i Budowa Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
26-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Cezary Jasiński (FPE/IoMP) Cezary Jasiński,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE) Lech Olejnik (FPE/IoMP) Lech Olejnik,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE)
Keywords in Polish
techniki wytwarzania, proces technologiczny SPD, operacja ECAP, przeciskanie przez kanał kątowy, metal UFG, stop aluminium 5754
Keywords in English
manufacturing of engineering components, operation, SPD processing, ECAP, Equal Channel Angular Pressing, UFG metal bars, aluminum alloy 5754
Abstract in Polish
Niniejsza praca dyplomowa inżynierska dotyczy procesu technologicznego SPD, w którym mają być wytwarzane krótkie elementy prętowe ze stopu aluminium EN AW-5754 o strukturze ultradrobnoziarnistej. W ramach pracy uczestniczono w doświadczalnym sprawdzeniu tego procesu przez wykonanie partii wyprasek. Celem pracy było przeprowadzenie wybranych fragmentów procesu i szczegółowe opisanie ich przebiegu, a zwłaszcza uzyskanych wyników. Uzyskane wypraski są przeznaczone do dalszego procesu technologicznego, który docelowo ma doprowadzić do wytworzenia cienkich blach o cechach nadplastycznych. W szczególności w tej pracy zajęto się operacją główną procesu technologicznego SPD jaką jest przeciskanie przez kanał kątowy, znane pod nazwą ECAP. W pierwszej części pracy przedstawiono ogólny schemat najważniejszych operacji i szczegółowy plan operacyjny planowanego do wykonania procesu technologicznego SPD. Opisano proponowaną modyfikację, która będzie przedmiotem doświadczalnego sprawdzenia. Przedstawiono mianowicie nowy sposób wykonania wsadu do operacji przeciskania przez kanał kątowy, która także będzie prowadzona w zmodyfikowanej wersji mtECAP, opracowanej na wydziale WIP. Druga część pracy jest raportem z wykonanych zadań technologicznych. Zawiera dokładny opis parametrów i wyników kolejnych operacji przeciskania (mtECAP), które zgodnie z planem operacyjnym – typowym dla procesów technologicznych SPD – są powtarzane kilkukrotnie. Plan zakłada wykonanie do sześciu przepustów. Przedstawiono podstawowe parametry dla przepustów wykonywanych na wytypowanym stanowisku do operacji głównej, oraz przygotowanie maszyny i zestawu narzędziowego i stanowiskowej aparatury kontrolno-pomiarowej. Opisano zgromadzone dane doświadczalne, które poddano analizie, a wyniki przedstawiono w postaci rysunków i wykresów pokazując zmiany parametrów prowadzonej operacji głównej. Na podstawie uzyskanych danych sformułowano wnioski na temat sprawdzanej wersji procesu technologicznego oraz zaproponowano zalecenia dla dalszych działań. Wykonane prace umożliwiły zgromadzenie partii prostopadłościennych wyprasek ze stopu aluminium EN AW-5754 o sumarycznej liczebności 19 i 30 sztuk, które prowadzono w dwóch seriach badawczych celem doświadczalnego sprawdzenia wybranych parametrów procesu SPD. Obrysowe wymiary kwadratowego przekroju poprzecznego wyprasek wyniosły 8×8 mm zaś długość około 40 mm. Wypraski będą badane celem potwierdzenia ich oczekiwanej struktury ultradrobnoziarnistej i przydatności do dalszego przetwarzania na blachy o cechach nadplastycznych.
File
  • File: 1
    DYPLinz-przeciskanie-8-Modzelewski-29print.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31871

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT9b577d1b514440b898d47a91870fe54c/
URN
urn:pw-repo:WUT9b577d1b514440b898d47a91870fe54c

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page