Backward Extrusion of Aluminum Alloy Sections Used in Aircraft Structural Components / Wyciskanie Przeciwbieżne Kształtowników Ze Stopów Aluminium Stosowanych Na Elementy Konstrukcji Lotniczych

Open access

The paper presents an analysis of selected aluminum alloys as structural materials used in production of aircraft parts as well as specification of technological parameters of Al alloys extrusion on a backward press with their effect on mechanical properties, microstructure and quality of the final product. Upsetting tests with backward extrusion complex cross-sectional profile tests were conducted on aluminum alloys 7075, 2024, 2099. Based on the results, specifications of forging in the form of unit stress - effective strain relations were determined using logarithmic deformation index, allowing proper choice of extrusion parameters. The range of temperatures for hot plastic treatment along with range of extrusion rate for the analyzed thin-walled aircraft profiles were determined. Tests were also conducted on the microstructure of Al alloys in the initial state as well as after the extrusion process had been completed. It has been proved that the proper choice of parameters in the case of a specific profile extruded from Aluminum alloys 2024, 7075, 2099, allows the manufacturing of products of complex crosssections and the quality required in aerospace industry. This has been demonstrated on the example of complex cross-sectional profiles using elements of varied wall thickness.

[1] Z. Pater, Wstępna analiza numeryczna procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek ze stopu 2618, Rudy i Metale Nieżelazne 54, 11, 744÷747 (2009).

[2] J. Tomczak, A. Gontarz, Z. Pater, K. Drozdowski, Badania porównawcze stopów aluminium PA31 oraz 2618A w aspekcie zastosowań w konstrukcjach lotniczych, Rudy i Metale Nieżelazne 55, 6, 333÷337 (2010).

[3] J. Tomczak, Z. Pater: Próby doświadczalne procesu walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek ze stopów aluminium w gatunkach PA38 i 2618A, Obróbka Plastyczna Metali 21, 4, 249÷260 (2010).

[4] W. Więckowski, J. Adamus, Blachy aluminiowe w aspekcie zastosowań w przemyśle lotniczym, Rudy i Metale Nieżelazne 54, 11, 769÷772 (2009).

[5] J. Kuczmaszewski, Efektywność wytwarzania elementów lotniczych ze stopów aluminium i magnezu, Komputerowo zintegrowane zarządzanie 2, 7 - 18 (2011).

[6] W.Johnson, H. K. Kudo, The Mechanics of Metal Extrusion, 1962.

[7] K. Laue, H.Stenger, Extrusion - Process, Machinery, Tooling, ASM Internationla, Metals Park, Ohio 1981.

[8] I. L. Perlin, Tieorija priessowanija mietałłow, Izd. Mietałłurgija, Moskwa 1964.

[9] J. Chodorowski, A. Ciszewski, T. Radomski, Materiałoznawstwo lotnicze, Oficyna Wydawnicza PW, W-wa 2003.

[10] A. Gontarz, Wpływ parametrów kucia na wybrane własności stopu aluminium PA6, Rudy i Metale Nieżelazne 44, 613-616 (1997).

[11] A. Bylica, Materiałoznawstwo - laboratorium, Wydawnictwo UR, Rzeszów 2005

[12] M. Hatherly, Deformation at high strains, Strength of Metals and Alloys, Proceedings of the 6th International Conference, ICSMA 6, R.C. Gifkins (ed), Pergamon Press s.1181-1195, Oxford, 1983.

[13] W. Weroński, A. Gontarz, Infuence of deformation parameters on grain size of AlSi1Mg alloy in forging. Journal of Materials Processing Technology 138, 196-200 (2003).

[14] D.A. Tanner, J.S. Robinson, Reducing residual stress in 2014 aluminium alloy die forgings. Materials & Design, 2014.

[15] A.M. Habraken, C. Bouffioux, M. Carton and J. Lecomte- Beckers: Study of a 2024 aluminium rod produced by rotary forging. Journal of Materials Processing Technology 184, 1-3, 19-26 (2007).

[16] W. Libura, Metal flow in extrusion, Metallurgy on the turn of the 20th century, s.391-412, Kraków 2002.

[17] B. Pawłowska, R. Śliwa, Analiza plastycznego płynięcia materiału w procesie wyciskania płaskowników, Rudy i Metale Nieżelazne 44, 11, 607÷613 (1999).

[18] J. Piwnik, Analiza osiowosymetrycznych procesów obróbki plastycznej, Prace IPPT PAN, 1979.

[19] J. Piwnik, Mechanika procesów wyciskania metali, Rozprawy naukowe nr 6, Politechnika Białostocka, 1991.

[20] B. Pawłowska, R. Śliwa, Czynniki kształtu w określaniu siły wyciskania wyrobów o różnej geometrii przekroju poprzecznego, Rudy i Metale Nieżelazne 51, 4, 192÷200 (2006).

[21] B. Pawłowska, R. Śliwa, Wpływ czynników kształtu oraz własności wyciskanego profilu na efekt odkształcenia i poziom siły kształtowania. XIV Konferencja Sprawozdawcza „Metalurgia 2006”.

[22] J. Piwnik, Teoria i eksperyment w analizie procesów wyciskania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, 2010.

Archives of Metallurgy and Materials

The Journal of Institute of Metallurgy and Materials Science and Commitee on Metallurgy of Polish Academy of Sciences

Journal Information


IMPACT FACTOR 2016: 0.571
5-year IMPACT FACTOR: 0.776

CiteScore 2016: 0.85

SCImago Journal Rank (SJR) 2016: 0.347
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2016: 0.740

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 152 152 20
PDF Downloads 65 65 10