The Numerical Analysis of the Ballizing Process
Keywords:
burnishing, ballizing process, finite element methodAbstract
Burnishing is finishing treatment, which uses local plastic deformation. Burnishing consists of hard and smooth operation of the tool (ball) in the surface. Ballizing process (BP) consists of pushing the tool through the opening, wherein the ball is greater in size than the opening of the value of the reduction ratio. The impact of the tool on the workpiece is usually modelled using solutions for the bodies of elastic-plastic and rigid-plastic. Modelling of the burnishing method of the NPS is to determine the impact of a rigid tool with a specific curvature of the deformed object. On the surface the balls contact with the inner surface of the non-alloy steel C45 tube was determined state of strain using commercial program FORGE® based on the finite element method.References
Dyja, H., Mróz, S., Rydz, D., 2003, Technologia i modelowanie procesów walcowania wyrobów bimetalowych, Monografie, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.
[2] Dyl, T., 2009, Wpływ odkształcenia względnego na wskaźnik zmniejszenia chropowatości i stopień umocnienia warstwy powierzchniowej po obróbce nagniataniem, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 60, s. 100–104.
[3] Dyl, T., 2010, The Simulation Spreading Process of Steel Tubes Hollow, Solid State Phenomena, vol. 165, s. 13–18.
[4] Dyl, T., 2010, Wpływ nagniatania na umocnienie elementów części maszyn okrętowych, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 64, s. 36–42.
[5] Dyl, T., 2011, Nagniatanie powierzchni płaskich elementów części maszyn okrętowych, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 71, s. 38–48.
[6] Dyl, T., 2012, Effect of Relative Strain Ratio on the Reduce Roughness Surface Layer Tube Holes After Burnishing Process, Journal of KONES Powertrain and Transport, vol. 19, no. 2, s. 137–143.
[7] Dyl, T., 2013, Ballizing Process Impact on the Geometric Structure of the Steel Tubes, Solid State Phenomena, vol. 199, s. 384–389.
[8] Dyl, T., 2014, Numeryczna i eksperymentalna analiza procesu nagniatania z wykorzystaniem teorii sprężystości i plastyczności, Prace Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia.
[9] El-Abden, S.Z., Abdel-Rahman, M., Mohamed, F.A., 2002, Finishing of Non-ferrous Internal Surfaces Using Ballizing Technique, Journal of Materials Processing Technology, vol. 124, s. 144–152.
[10] Fattouh, M., 1989, Some Investigation on the Ballizing Process, Wear, vol. 134, s. 209–219.
[11] FORGE®2011, Reference Guide Release, Transvalor S.A., Parc de Haute Technologie Sophia – Antipolis.
[12] Korzyński, M., 2007, Nagniatanie ślizgowe, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[13] Kukiełka, L., 1994, Teoretyczne i doświadczalne podstawy powierzchniowego nagniatania tocznego z elektrokontaktowym nagrzewaniem, Wydawnictwo Uczelniane Wyższej Szkoły Inżynierskiej w Koszalinie, Koszalin.
[14] Lipski, J., Zaleski, K., 2004, Modelling of Residual Stresses Distribution in Workpiece Past Ballizing Process, Eksploatacja i Niezawodność, nr 4, s. 18–21.
[15] Melechow, R., Tubielewicz, K, Błaszczyk, W., 2004, Tytan i jego stopy, gatunki, właściwości, zastosowanie, technologia obróbki, degradacja, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
[16] Mróz, S., 2008, Proces walcowania prętów z wzdłużnym rozdzielaniem pasma, Monografie, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.
[17] Niezgodziński, M.E., Niezgodziński, T., 1996, Wzory wykresy i tablice wytrzymałościowe, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[18] Przybylski, W., 1987, Technologia obróbki nagniataniem, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[19] Przybylski, W., 2005, Współczesne problemy w technologii obróbki przez nagniatanie, Wydział Mechaniczny Politechniki Gdańskiej, Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji, Gdańsk.
[20] Rydz, D., 2009, Analiza procesu walcowania blach bimetalowych z zastosowaniem rozwiązań dla ciał lepkosprężystych, Monografie, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.
[21] Skalmierski, B., 1998, Mechanika, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
[22] Tubielewicz, K., 1996, Technologia i oprzyrządowanie w obróbce powierzchniowej, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
[23] Tubielewicz, K., 2000, Technologia nagniatania żeliwnych części maszynowych, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
[24] Vorontsov, A.L., 2007, The Stress-Strain State of Hollow Cylindrical Workpieces when Burnishing Holes, Russian Engineering Research, vol. 2, s. 108–114.
[25] Wang, K.H., Blunt, L.A., Stout, K.J., 1998, The 3-D Characterization of the Surface Topography of the Ballizing Process, Int. J. Mach. Tools Manufact., vol. 38, no. 5–6, s. 437–444.
[26] Zaleski, K., Lipski, J., 2011, Modelling on the Ballizing Process of Holes in Workpieces Made of C45 Steel, w: Świć, A., Lipski, J. (red.), Management and Control of Manufacturing Processes, Lublin, s. 114–124.
Remove [1] Dyja, H., Mróz, S., Rydz, D., 2003, Technologia i modelowanie procesów walcowania wyrobów bimetalowych, Monografie, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.
[2] Dyl, T., 2009, Wpływ odkształcenia względnego na wskaźnik zmniejszenia chropowatości i stopień umocnienia warstwy powierzchniowej po obróbce nagniataniem, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 60, s. 100–104.
[3] Dyl, T., 2010, The Simulation Spreading Process of Steel Tubes Hollow, Solid State Phenomena, vol. 165, s. 13–18.
[4] Dyl, T., 2010, Wpływ nagniatania na umocnienie elementów części maszyn okrętowych, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 64, s. 36–42.
[5] Dyl, T., 2011, Nagniatanie powierzchni płaskich elementów części maszyn okrętowych, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 71, s. 38–48.
[6] Dyl, T., 2012, Effect of Relative Strain Ratio on the Reduce Roughness Surface Layer Tube Holes After Burnishing Process, Journal of KONES Powertrain and Transport, vol. 19, no. 2, s. 137–143.
[7] Dyl, T., 2013, Ballizing Process Impact on the Geometric Structure of the Steel Tubes, Solid State Phenomena, vol. 199, s. 384–389.
[8] Dyl, T., 2014, Numeryczna i eksperymentalna analiza procesu nagniatania z wykorzystaniem teorii sprężystości i plastyczności, Prace Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia.
[9] El-Abden, S.Z., Abdel-Rahman, M., Mohamed, F.A., 2002, Finishing of Non-ferrous Internal Surfaces Using Ballizing Technique, Journal of Materials Processing Technology, vol. 124, s. 144–152.
[10] Fattouh, M., 1989, Some Investigation on the Ballizing Process, Wear, vol. 134, s. 209–219.
[11] FORGE®2011, Reference Guide Release, Transvalor S.A., Parc de Haute Technologie Sophia – Antipolis.
[12] Korzyński, M., 2007, Nagniatanie ślizgowe, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[13] Kukiełka, L., 1994, Teoretyczne i doświadczalne podstawy powierzchniowego nagniatania tocznego z elektrokontaktowym nagrzewaniem, Wydawnictwo Uczelniane Wyższej Szkoły Inżynierskiej w Koszalinie, Koszalin.
[14] Lipski, J., Zaleski, K., 2004, Modelling of Residual Stresses Distribution in Workpiece Past Ballizing Process, Eksploatacja i Niezawodność, nr 4, s. 18–21.
[15] Melechow, R., Tubielewicz, K, Błaszczyk, W., 2004, Tytan i jego stopy, gatunki, właściwości, zastosowanie, technologia obróbki, degradacja, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
[16] Mróz, S., 2008, Proces walcowania prętów z wzdłużnym rozdzielaniem pasma, Monografie, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.
[17] Niezgodziński, M.E., Niezgodziński, T., 1996, Wzory wykresy i tablice wytrzymałościowe, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[18] Przybylski, W., 1987, Technologia obróbki nagniataniem, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[19] Przybylski, W., 2005, Współczesne problemy w technologii obróbki przez nagniatanie, Wydział Mechaniczny Politechniki Gdańskiej, Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji, Gdańsk.
[20] Rydz, D., 2009, Analiza procesu walcowania blach bimetalowych z zastosowaniem rozwiązań dla ciał lepkosprężystych, Monografie, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.
[21] Skalmierski, B., 1998, Mechanika, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
[22] Tubielewicz, K., 1996, Technologia i oprzyrządowanie w obróbce powierzchniowej, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
[23] Tubielewicz, K., 2000, Technologia nagniatania żeliwnych części maszynowych, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
[24] Vorontsov, A.L., 2007, The Stress-Strain State of Hollow Cylindrical Workpieces when Burnishing Holes, Russian Engineering Research, vol. 2, s. 108–114.
[25] Wang, K.H., Blunt, L.A., Stout, K.J., 1998, The 3-D Characterization of the Surface Topography of the Ballizing Process, Int. J. Mach. Tools Manufact., vol. 38, no. 5–6, s. 437–444.
[26] Zaleski, K., Lipski, J., 2011, Modelling on the Ballizing Process of Holes in Workpieces Made of C45 Steel, w: Świć, A., Lipski, J. (red.), Management and Control of Manufacturing Processes, Lublin, s. 114–124.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2017 The Author(s)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors retain the copyright to their work, licensing it under the Creative Commons Attribution License Attribution 4.0 International licence (CC BY 4.0) which allows articles to be re-used and re-distributed without restriction, as long as the original work is correctly cited. The author retains unlimited copyright and publishing rights.
