Eine der schwierigeren Umformtechnik derzeit in der Luftfahrt- und Transportsektor ist Spinnerei Metall praktiziert, einschließlich Derivate, wie Scher bilden und fließen Bildung 1, 2. In diesem Verfahren wird eine achsensymmetrische Werkstück auf einem Dorn angeordnet, um die endgültige gewünschte Form darstellt und versponnen, in Kontakt mit einem oder mehreren auftreffende Walzen. Das Werkstück zwischen der Rolle und dem Dorn zusammengedrückt wird dann plastisch verformt, mit einer vielfältigen Antwort einschließlich kombinierter Biege-, Ausdünnung und axiale Längung. In einem Material, das eine begrenzte Duktilität oder sonst schwierig zu bilden, wird dies manchmal bei erhöhter Temperatur durchgeführt, Fließspannung und eine Erhöhung der Duktilität zu verringern.
Von einem Verarbeitungsstandpunkt, gibt es eine Vielzahl von Parametern, die die Form und die Eigenschaften des hergestellten Komponente diktieren können. Zahlreiche Studien haben konzentriertüber statistische Techniken für verschiedene Parameter 3, 4, 5 zu optimieren. Variablen umfassen Werkzeuggeometrie, wie beispielsweise die Form des Werkzeuges und des Dorns; Geschwindigkeiten einschließlich der beiden Dorndrehrate und Werkzeugvorschubgeschwindigkeiten bilden; sowie Materialeigenschaften. Bei erhöhten Temperaturen erforderlich sind, müssen Praktiker die erforderliche Mindesttemperatur zu beurteilen, während immer noch ein einwandfreies Produkt erhalten bleibt.
Aluminium-Gusslegierungen werden in einer Vielzahl von Automobil- und Luftfahrt-Anwendungen, mit Legierung A356 verwendet in der Automobil-Räder eingesetzt. Jedoch ist diese Legierung nicht geeignet für die bei Raumtemperatur 6, 7 bilden seiner begrenzten Duktilität aufgrund und muß bei erhöhten Temperaturen gebildet werden. Dies führt zu einer Vielzahl von Komplexität der Verarbeitung, vor allem in der Temperatur zu steuern. Da dies Eigenschaften des Materials ändern significantly mit der Temperatur 8, ist es besonders wichtig instrumentierten Versuche durchzuführen , in dem thermische Bedingungen Fenster innerhalb einer angemessenen Verarbeitung gehalten werden und überwacht werden. Detaillierte Daten über die thermomechanische Verhalten im Gußzustand A356 im Bereich von Umgebungstemperatur bis 500 ° C über einen weiten Bereich von Verformungsraten können an anderer Stelle überprüft werden. 9
Um die Entwicklung und Optimierung der Strömung zu unterstützen Operationen für Räderherstellung bilden, kundenspezifische Formanlagen wurde am Institut für Werkstofftechnik an der University of British Columbia (Abbildung 1) entwickelt. Dieses Gerät ist in erster Linie von einem manuellen, riemengetriebenen Revolverdrehbank mit einer Gesamtleistung von 22 kW und einem Propangasbrenner Heizungsanlage mit einer Spitzenleistung von 82 kW (Abbildung 2) gebaut. Ein Dorn mit eingebetteten Thermoelemente zusammen mit einem starren Walzenanordnung (Abbildung 3) wurdeinstalliert ist, die zur Bildung von Werkstücken bis zu 330 mm Durchmesser geeignet ist. Der Dorn hat einen manuell Spannsystem aktiviert , die für große Änderungen in Werkstückdurchmesser zu berücksichtigen , ist in der Lage bei der Verarbeitung (4) auftritt. Eine batteriebetriebene Datenerfassung (DAQ) System eine drahtlose Miniatur Computer enthält, die die Temperatur des Dorns Überwachung während des Formens und der Rohling zur Charakterisierung Erhitzen wurde auf der Pinole der Drehmaschine installiert. Während andere Strömungs Umformprozesse wurden synthetisiert unter Verwendung von Drehmaschinen angepasst 4, 10, ist die vorliegende Vorrichtung die erste in situ Heiz- und thermische Datenerfassungs- zu verkörpern.
Ein Verarbeitungsprotokoll für industriell skalierten Erzeugungsvorgänge wurde Richtverarbeitungsbedingungen zu schaffen, entwickelt. Beschrieben anschließend besteht dieses Protokoll von Werkzeugen und Werkstückvorbereitung, Bildung Praxis, concluding mit Ende des Probebetriebs bilden.

Abbildung 1: Experimentelle Geräte - Übersicht. Hauptkomponenten, die zu einer modifizierten Revolverdrehbank hinzugefügt wurden bei erhöhten Temperaturen zu bilden. Fotografie von Ausrüstung (oben) und der Hauptarbeitsrichtungen und markierten Komponenten auf einem Computer-Aided-Design-Darstellung (unten). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 2: Heizsystem Detail. Ein Propan Heizungsanlage mit vier diskreten Brenner (rechts oben und unten) betätigt von einem zentralen Verteiler eine Gasregelmagnet (oben und links unten) enthalten.Gasdruck und eine diskrete Strömungsrate zu jedem der Brenner möglich ist, zusammen mit der Platzierung entlang der Rohling an unterschiedliche Geometrien anzupassen. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 3: Rollenständer Montage Detail. Der ursprüngliche Werkzeughalter an der Drehmaschine für eine Walze in beliebigen Winkeln relativ zur Drehachse des Dorns über eine Kontermutter Baugruppe zu halten, angepasst wurde. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 4: Instrumentierte Dorn und Klammersystem Überblick. Die Drehwerkzeuge wurde entwickelt, um direkt auf die Drehspindel zum Bolzen, der seinerseits durch eine Zentrierspitze auf dem Reitstock (oben und links unten) unterstützt. Clamp Montage / Betrieb ist ebenfalls dargestellt (rechts oben und unten). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.