Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

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

Maciej Oborski

Abstract

Assessment of the SPD technology for manufacturing of short rod-type elements made from aluminum alloy EN AW- 5754 with an ultra-fine grained structure was the goal of the B.Sc. thesis. The main object of this thesis are secondary manufacturing operations of technological process. Obtained rod elements will be destined for further manufacturing process of thin sheets for superplastic forming. The first part of the thesis presents a general outline of manufacturing UFG bulk material and gives a list of operations which are used to be performed in the SPD processing technology. The new manufacturing sequence has been taken into consideration which assumes preforming secondary manufacturing operations after each main SPD operation. These secondary methods lead to the production of an appropriate geometry of slugs for the main operation, which is Equal Channel Angular Pressing with two turns, called mtECAP. The results of using the proposed method of performing the secondary manufacturing operation of open die extrusion called EXTR were described and analysed. The second part of the thesis is mainly a report of the work done. It contains a detailed description of the course of open die extrusion operation stages, which are sequentially performed at elevated temperature after each of ECAP pass. The typical SPD processes has to be repeated several times. The plan for aluminium alloys assumes a six passes from which at least 4 were completed in the thesis. This experimental program gave it possible to gather technological data for the full description. Settings for utilized workstations, machines and tools, control and monitoring equipment for warm open die extrusion are presented. The collected experimental data were analysed and the results were presented in the form of drawings and diagrams showing changes in the parameters of the operations carried out. Based on the gathered experimental data, conclusions on the subject of the tested manufacturing process has been drawn. The two series of short cuboidal bars made of aluminum alloy with a number of 19 and 30 pieces were manufactured. The cross-sectional dimensions of the square bars were 8×8 mm2 and the length was about 44mm.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Maciej Oborski (FPE) Maciej Oborski,, Faculty of Production Engineering (FPE)
Title in Polish
Operacje pomocnicze 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
13-03-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Lech Olejnik (FPE/IoMP) Lech Olejnik,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE) Cezary Jasiński (FPE/IoMP) Cezary Jasiński,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE)
Keywords in Polish
techniki wytwarzania, operacja przepychania, termostatowanie narzędzi, proces technologiczny SPD, metal UFG, stop aluminium 5754
Keywords in English
manufacturing of engineering components, open die extrusion, temperature control of tools, SPD processing, UFG metal, aluminum alloy 5754
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy dyplomowej inżynierskiej było doświadczalne sprawdzenie procesu technologicznego SPD opracowywanego dla wytwarzania elementów prętowych ze stopu aluminium EN AW-5754, które uzyskają strukturę ultradrobnoziarnistą. W szczególności zajęto się przeprowadzeniem oraz opisem operacji pomocniczych procesu technologicznego SPD. Uzyskane elementy przeznaczone będą do dalszego przerobu plastycznego, którego celem jest wytwarzanie cienkich blach o cechach nadplastycznych. W pierwszej części pracy za pomocą symbolicznego przedstawienia najważniejszych operacji zaprezentowano ogólny schemat procesu technologicznego SPD, a następnie podano szczegółowy plan operacyjny. Zaproponowano nowy sposób wykonania operacji pomocniczych prowadzących do wytworzenia odpowiedniego wsadu do operacji głównej, którą jest przeciskanie przez kanał kątowy z dwoma zakrętami zwany mtECAP. Operacji ECAP musi towarzyszyć operacja pomocnicza, która jest przedmiotem zainteresowania tej pracy dyplomowej. Operacją pomocniczą jest przepychanie określone symbolem EXTR. Wyniki – uzyskane podczas doświadczalnego sprawdzania zaproponowanego sposobu wykonania procesu technologicznego SPD z operacją ECAP stowarzyszoną z operacją pomocniczą – opisano i poddano analizie. Druga część pracy jest raportem z wykonanych zadań technologicznych. Zawiera dokładny opis przebiegu kolejnych operacji przepychania, w której wypraski po każdym przepuście operacji ECAP są kalibrowane. Dla procesów technologicznych SPD wykonanie kilku przepustów jest typowe, więc ponawianie operacji przepychania było konieczne. Plan operacyjny dla stopów aluminium zakłada wykonanie do 6 przepustów, z których w pracy wykonano w pełnym zakresie co najmniej cztery. Dzięki temu zebrano dość danych doświadczalnych do sporządzenia wiarygodnego opisu. Przedstawiono parametry dla operacji wykonywanej na własnoręcznie przygotowanym stanowisku oraz zasady przygotowania do pracy zestawu narzędziowego, stanowiskowej aparatury kontrolno-pomiarowej i maszyny technologicznej. Opisano zgromadzone dane doświadczalne, które poddano analizie, a wyniki przedstawiono w postaci rysunków i wykresów, pokazując zmiany parametrów operacji prowadzonych dla kolejnych przepustów. Na podstawie uzyskanych danych opracowano wnioski na temat sprawdzanego procesu technologicznego SPD. W wyniku prac uzyskano partię prostopadłościennych wyprasek ze stopu aluminium EN AW-5754 o sumarycznej liczebności ok. 50 sztuk. Wymiary przekroju poprzecznego wyprasek wyniosły 8×8 mm zaś długość około 44 mm. Wykonanie partii prowadzono w dwóch seriach badawczych, dzięki czemu można było testować różne konfiguracje procesu technologicznego.
File
  • File: 1
    DYPLinz-przepychanie-8-Oborski-28a.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31874

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTb29f5263ce9a42febba6699f4a604002/
URN
urn:pw-repo:WUTb29f5263ce9a42febba6699f4a604002

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page