Forming of Hollow Shaft Forging From Titanium Alloy Ti6Al4V by Means of Rotary Compression

This paper presents chosen results of theoretical-experimental works concerning forming of hollow shafts forgings from titanium alloys, which are applied in aviation industry. At the first stage of conducted analysis, the forging forming process was modeled by means of finite element method. Calculations were made using software Simufact Forming. On the basis of performed simulations optimal parameters of rotary compression process were determined. Next, experimental tests of forging forming in laboratory conditions were made. For the research needs, a forging aggregate, designed by the Authors, was used. Conducted research works confirmed the possibility of metal forming (by means of rotary compression) of hollow shafts from hard workable titanium alloys. Numerous advantages of rotary compression process, make it attractive both for low series production (aircraft industry) and for mass production (automotive industry).

W opracowaniu przedstawiono wybrane wyniki prac teoretyczno - doświadczalnych dotyczące kształtowania odkuwek drążonych wałków ze stopów tytanu, które znajdują zastosowanie w przemyśle lotniczym. W pierwszym etapie prowadzonych rozważań, zamodelowano proces kształtowania odkuwki, wykorzystując w tym celu metodę elementów skończonych. Obliczenia wykonano w programie Simufact Forming. Na podstawie wykonanych symulacji określono optymalne parametry procesu obciskania obrotowego. Następnie przeprowadzono próby doświadczalne kształtowania odkuwek w warunkach laboratoryjnych. Do badań wykorzystano kuźniczy agregat, który został zaprojektowany przez autorów. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość kształtowania plastycznego (metodą obciskania obrotowego) drążonych wałków z trudnoobrabialnych stopów tytanu. Szereg zalet, którymi cechuje się proces obciskania obrotowego czynią ten proces atrakcyjnym zarówno dla produkcji małoseryjnej (przemysł lotniczy), jak również produkcji wielkoseryjnej (przemysł motoryzacyjny).