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Matrici di pressatura per ruote cilindriche a denti diritti: analisi numerica FEM per l’influenza del modulo e del numero di denti sullo stato tensionale
No full textDopo una premessa sulla competitività della metallurgia delle polveri per la realizzazione di componenti meccanici di geometria complicata, si espongono i dati impostati per uno studio sistematico sull'influenza dei parametri di progetto, della ruota dentata e dello stampo, sul livello tensionale che si può raggiungere a fine pressatura nello stampo, ipotizzando una pressione radiale di 400 MPa, orientativamente corrispon-dente ad una pressione assiale di almeno 700 MPa. Nell’indagine sono stati considerati 8 valori del modulo, 3 valori del rapporto fra raggio di raccordo di testa e modulo, 4 altezze di matrice, 3 spessori di parete dei nuclei, 3 materiali per i nuclei (acciaio rapido tradizionale, Vanadis 60 della Bōhler-Uddeholm e metallo duro con 10% Co). L’analisi FEM ha evidenziato come un aumento del raggio di raccordo di testa consente una diminuzione dei livelli massimi di tensione nel nucleo atto a garantire il rispetto delle condizioni di sicurezza. L’interferenza relativa fra nucleo e anello è la variabile di progetto cui spetta la necessità di at-tenta valutazione, connessa – secondo i risultati di un’analisi “Taguchi” - alla scelta del materiale del nucleo, specialmente per le matrici più alte. È stata considerata anche l'influenza dello spessore relativo del nucleo, rapportato cioè al diametro esterno della dentatura.
Le condizioni di sollecitazione degli anelli di cinturazione, per i quali è stato imposto un valore 4 del rap-porto fra diametri, non implicano mai condizioni di insufficiente sicurezza delle matrici cinturate.
Non si riportano i risultati dell’analisi FEM per moduli m = 4 e m = 5 poiché la verifica delle condizioni d’ingranamento ha fatto rilevare la necessità di modificare i profili dei denti, in varia misura, rispetto alle classiche evolventi.
I risultati ottenuti possono portare a progetti più affidabili sia delle ruote dentate – da produrre mediante metallurgia delle polveri – sia degli stampi di formatura
ON THE ELASTIC PROPERTIES OF STEAM-TREATED P/M MATERIALS
No full textThe elastic and plastic properties of some ferrous base materials, before and after steam
treatment, have been evaluated by means of a rather new testing method, named universal
hardness testing. This test makes it possible to record continuously the instantly applied load and
the indentation depth. The plotted curves enable to get indications on elastic and plastic
deformation works, on sintering degree and on the Young’s modulus as well. The elastic
properties have been compared with the results achieved by means of strain gages in four-point
bending tests. The influence of oxide layers on the elastic behaviour of steam-treated ferrous
materials has been evaluated. The observation of tested areas at optical microscope helps to
understand the features of oxide layers and their adhesion to the metallic matrix. The results may
be useful to refine the design choice of powder metallurgy materials to be steam treated, in order
to fulfil specific requirements of demanding applications, and to rate the correctness of the
oxidation process
Deformation states of dies for Powder compacting. Comparison between analytical and FEM calculation
No full textOrlando, Florida
Compacting dies with rectangular profile: FEM analysis of stress states for different geometries
No full text
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