Numerical simulation of mechanical joining of three DP600 and DC06 steel sheets

• Autorzy: Cmorej Denis , Kaščák Ľuboš

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2023.3

Warianty tytułu

PL

Symulacja numeryczna mechanicznego łączenia trzech blach stalowych DP600 oraz DC06

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

There are many reasons to utilize various grades of steel in car body production. Automotive producers tend to choose steels with great formability and the capacity to absorb impact energy. The dominant method used for joining car body sheets has for many years been resistance spot welding, but the use of various steel sheets leads to research into alternative joining methods. Mechanical joining - clinching, is the innovative method to join these materials. Numerical simulation tools are used to optimize the joining of materials. Simufact Forming software was used to analyse the clinching joining of three sheets of material DP600 and DC06. According to the axisymmetric character of the mechanical joining process, the simulation was stream-lined to a 2D representation. The results of the simulation of the mechanical joining process were compared with the real samples prepared for metallographic observation.

PL

Istnieje wiele powodów dla których warto wykorzystywać różne gatunki stali do produkcji karoserii. Producenci motoryzacyjni wykorzystują blachy stalowe o dużej plastyczności i zdolności pochłaniania energii uderzenia. Od wielu lat dominującą metodą łączenia blach karoserii samochodowej jest punktowe zgrzewanie oporowe. Zastosowanie różnych blach stalowych prowadzi do badań nad alternatywnymi metodami łączenia. Łączenie mechaniczne – przetłaczanie, to innowacyjna metoda łączenia tych materiałów. Numeryczne narzędzia symulacyjne służą do optymalizacji łączenia materiałów. Oprogramowanie Simufact Forming zostało wykorzystane do analizy łączenia przez przetłaczanie trzech arkuszy materiałów DP600 i DC06. Zgodnie z osiowosymetrycznym charakterem procesu łączenia mechanicznego, symulacja została uproszczona do reprezentacji 2D. Wyniki symulacji procesu łączenia mechanicznego porównano z rzeczywistymi próbkami przygotowanymi do obserwacji metalograficznych.

Słowa kluczowe

EN

DC06; DP600; clinching; FEM analysis

PL

DC06; DP600; przetłaczanie; analiza MES

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Advances in Mechanical and Materials Engineering
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 40, nr 1
• Strony: 23--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cmorej Denis

• Department of Technology, Materials and Computer Supported Production, Technical University of Košice, Slovak Republic

• https://orcid.org/0000-0003-4586-6484

autor

Kaščák Ľuboš

• Department of Technology, Materials and Computer Supported Production, Technical University of Košice, Slovak Republic

• https://orcid.org/0000-0001-5642-9998

Bibliografia

• 1. Behrouzi, A., Soyarslan, C., Klusemann, B., & Bargmann, S. (2014). Inherent and induced anisotropic finitevisco-plasticity with applications to the forming of DC06 sheets. International Journal of MechanicalSciences, 89, 101-111. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2014.08.025
• 2. Bzowski, K., Rauch, L., & Pietrzyk, M. (2018). Application of statistical representation of the microstructure to modeling of phase transformations in DP steels by solution of the diffusion equation. Procedia Manufacturing, 15, 1847-1855. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2018.07.205
• 3. Kaščák, Ľ, et al. (2016). Aplication of modern joining methods in car production. Processes Examples Strength. Rzeszów, pp.143.
• 4. Kaščák, Ľ., Spišák, E., Kubík, R., & Mucha, J. (2017). Finite element calculation of clinching with rigid die of three steel sheets. Strength of Materials, 49, 488–499. https://doi.org/10.1007/s11223-017-9892-2
• 5. Lambiase, F. (2013). Influence of process parameters in mechanical clinching with extensible dies. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 66, 2123–2131. https://doi.org/10.1007/s00170-012-4486-4
• 6. Livatyali, H., Firat, M., Gurler B., & Ozsov, M. (2010). An experimental analysis of drawing characteristics of a dual-phase steel through a round drawbead. Materials & Design, 31(3), 1639-1643. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2009.08.030
• 7. Neto, D.M., Oliveira, M. C., Santos, A. D., Alves, J. L., & Menezes, L. F. (2017). Influence of boundary conditions on the prediction of springback and wrinkling in sheet metal forming. International Journal of Mechanical Sciences, 112, 244-254. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2017.01.037
• 8. Pater, Z., Tomczak, J., Bulzak, T., Knapiński, M., Sawicki, S., & Laber, K. (2021). Determination of the critical damage for 100Cr6 steel under hot forming conditions. Engineering Failure Analysis, 128, 105588. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105588
• 9. Potgorschek, L., Domitner, J., Hönsch, F., Sommitsch, C., & Kaufmann, S. (2020). Numerical simulation of hybrid joining processes: self-piercing riveting combined with adhesive bonding. Procedia Manufacturing, 47, 413-418. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.04.322
• 10. Qin, S., Lu, Y., Sinnott, S. B., & Beese, A. M. (2020). Influence of phase and interface properties on the stress state dependent fracture initiation behavior in DP steels through computational modeling. Materials Science and Engineering: A, 776, 138981. https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.138981
• 11. Shi, C., Yi, R., Chen, C., Peng, H., Ran, X., & Zhao, S. (2020) Forming mechanism of the repairing process on clinched joint. Journal of Manufacturing Processes, 50, 329–335. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2019.12.025
• 12. Spena, P. R., Angelastro, A., & Casalino, G. (2019). Hybrid laser arc welding of dissimilar TWIP and DP high strength steel weld. Journal of Manufacturing Processes, 39, 233-240. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2019.02.025

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).