Application of FEM and Vision-Based Methods to Analysis of Shearing Processes in the Aspect of Scrap Reduction

Bohdal, Ł.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Application of FEM and Vision-Based Methods to Analysis of Shearing Processes in the Aspect of Scrap Reduction

Autorzy

Bohdal Ł.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Zastosowanie metody elementów skończonych i technik wizyjnych do analizy procesów cięcia w aspekcie redukcji odpadu

Języki publikacji

Abstrakty

Współczesne techniki wytwarzania nie są pozbawione problemów związanych z zapewnieniem odpowiedniej jakości wytwarzanych elementów przy jednoczesnej minimalizacji kosztów ich produkcji jak i wzroście wydajności procesu. W pracy przedstawiono możliwości zastosowania Metody Elementów Skończonych i technik wizyjnych do analizy zjawisk fizycznych zachodzących podczas procesów cięcia. Jednym z czynników ograniczających prawidłowy przebieg procesu cięcia są defekty na powierzchni przecięcia w postaci zadziorów i wiórów. Powoduje to niedokładne przyleganie blach, a w przypadku konieczności składania ich w pakiecie stanowi przeszkodę w prawidłowym montowaniu elementów ciętych w układach mechanicznych lub elektrycznych. Rozwiązanie tego problemu jest jednym z kluczowych zadań tej technologii, a jednym ze stosowanych sposobów jest analiza symulacyjna i doświadczalna poszczególnych faz procesu cięcia. Wyniki analiz mogą być wykorzystane do projektowania procesu cięcia, a także być podstawą doboru parametrów procesu w aspekcie jakości technologicznej wyrobu. Pozwoli to na podniesienie ich jakości i zmniejszenie odpadów materiałowych. Spowoduje to bezpośrednio zmniejszenie zużycia energii i przyczyni się do ograniczenia negatywnego wpływu tego procesu na otaczające środowisko.

Słowa kluczowe

cutting aluminum alloy scrap finite element method vision based solutions

cięcie stop aluminium odpad metoda elementów skończonych techniki wizyjne

Wydawca

Politechnika Koszalińska

Czasopismo

Rocznik Ochrona Środowiska

Rocznik

2015

Tom

Tom 17, cz. 1

Strony

90--103

Opis fizyczny

Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Bohdal Ł.

Koszalin University of Technology

Bibliografia

1. Bohdal Ł.: Finite element simulation of 3D sheet metal guillotining using elastic/visco-plastic damage model. Steel Research International. Special Edition: 14th International Conference on Metal Forming, 1419–1422 (2012).
2. Bohdal L, Kukielka L.: Application of variational and FEM methods to the modelling and numerical analysis of guillotining process for geometrical and physical nonlinearity. Mechanika, 20(2), 197–204 (2014).
3. Bohdal Ł., Walczak P.: Eco-modeling of metal sheet cutting with disc shears, Rocznik Ochrona Srodowiska (Annual Set the Environment Protection), 15, 863–872 (2013).
4. Bohdal Ł., Kulakowska A., Patyk R.: Analysis of slitting of aluminum body panels in the aspect of scrap reduction. Rocznik Ochrona Srodowiska (Annual Set the Environment Protection), 16, 105–114 (2014).
5. Chodor J., Kukielka L.: Numerical analysis of chip formation during machining for different value of failure strain, GAMM 78th Annual Meeting of the Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik, 16, July, Zürich. Journal PAMM, 7/1, 4030031-4030032, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 12 Dec 2008.
6. Florianowicz M., Bohdal Ł.: Modeling of the refrigerants condensation in the superheated vapor area. Rocznik Ochrona Srodowiska (Annual Set the Environment Protection), 14, 393–406 (2012).
7. Gontarz S., Radkowski S.: Impact of various factors on relationships between stress and eigen magnetic field in a steel specimen. Magnetics, IEEE Transactions on 48 (3), 1143–1154 (2012).
8. Iwaniec M., Witoś M., Roskosz M., Gontarz S.: Diagnosis of supporting structures of HV lines using magneto-mechanical effects. Solid State Phenomena 208, 70–85 (2014).
9. Gałęzia A., Gontarz S., Jasiński M., Mączak J., Radkowski S., Seńko J.: Distributed system for monitoring of the large scale infrastructure structures based on analysis of changes of its static and dynamic properties. Key Engineering Materials 518, 106–118 (2012).
10. Golovashchenko S.F.: A study on trimming of aluminum autobody sheet and development of a new robust process eliminating burrs and slivers. International Journal of Mechanical Sciences, 48, 1384–1400 (2006).
11. Hilditch T.B., Hodgson P.D.: Development of the sheared edge in the trimming of steel and light metal sheet. Part 1 – Experimental observations. Journal of Materials Processing Technology, 169, 184–191 (2005).
12. Kukielka L., Kulakowska A., Patyk R.: Numerical analysis of embossing process of regular inequalities with triangular outline on cylindrical semi product, Journal of Systemics, Cybernetics and Informatics. 8/3, 36–41 (2010).
13. Kukielka L., Geleta K., Kukielka K.: Modelling and Analysis of Nonlinear Physical Phenomena in the Burnishing Rolling Operation with Electrical Current, Steel Research International Special Edition on Metal Forming, 1379–1382 (2012).
14. Kukielka L., Kukielka K.: Numerical analysis of the process of trapezoidal thread rolling, in: C.A. Brebbia (Eds.), High Performance Structures and Materials III, WITPRESS, 663–672, Southampton-Boston 2006.
15. Kukielka L., Kukielka K.: Numerical analysis of the physical phenomena in the working zone in the rolling process of the round thread, in: J.T.M. de Hosson, C.A. Brebbia, S-I Nishida (Eds.), Computer Methods and Experimental Measurements for Surface Effects and Contact Mechanics VIII, WITPRESS, 125–124, Southampton-Boston 2007.
16. Kukielka L., Chodor J.: Numerical analysis of the influence of abrasive grain geometry and cutting angle on states of strain and stress in the surface layer of object, Eighth International Conference On Computer Methodsand Experimental Measurements for Surface Effects and Contact Mechanics “Contact and Surface 2007”. Wessex Institute, Ashurst Lodge Ashurst, Southampton, UK. Editors: J.T.M. De Hosson, C.A. Brebbia, S-Nishida. WITPRESS, 183–193, Southampton, Boston 2007
17. Kukielka L., Chodor J., Storch B.: New method of determination of tool rake angle on the basis of crack angle of specimen in tensile test and numerical simulations, Ninth International Conference on Surface Effects and Contact Mechanics: Computational Methods and Experiments “Contact and Surface 2009", 9–11 June 2009, Algarve, Portugal. Editors: J.T.M. De Hosson, C.A. Brebbia. WITPRESS, 207–216, Southampton, Boston 2009.
18. Kulakowska A., Kukielka L.: Numerical analysis and experimental researches of burnishing rolling process with taking into account deviations in the surface asperities outline after previous treatment. Steel Research International, 2, 42–48 (2008).
19. Kulakowska A.: Problems of surface preparation under burnishing rolling in aspect of product quality. Steel Research International, 81/9, 218– 221 (2010).
20. Kulakowska A.: Experimental researches of burnishing rolling process of regular surface asperities prepared in turning process. Steel Research International. Special Edition: 14th International Conference on Metal Forming, 127–131 (2012).
21. Kułakowska A., Patyk R., Bohdal L.: Zastosowanie obróbki nagniataniem w tworzeniu ekologicznego produktu. Annual Set The Environment Protection (in press).
22. Li M.: Micromechanisms of deformation and fracture in shearing aluminum alloy sheet, International Journal of Mechanical Sciences 2000, Vol . 42., 907–923.
23. Orłowska M., Czapp M.: Numerical analysis of heat efficiency of the convective heat exchanger build with horizontal plates, Rocznik Ochrona Srodowiska (Annual Set The Environment Protection), 14, 582–586 (2012).
24. R. Patyk, L. Kukielka: Optimization of geometrical parameters of regular triangular asperities of surface put to smooth burnishing. Steel Research International, 2, 642–647 (2008).
25. Patyk R.: Theoretical and experimental basis of regular asperities about triangular outline embossing technology, Steel Research International, 81 (9), 190–193 (2010).
26. Patyk R.: New method of technological surface layer shaping of machine parts during duplex burnishing rolling process. Steel Research International, Special Edition: 14th International Conference on Metal Forming, 115– 117 (2012).
27. Patyk R., Kułakowska A., Bohdal L.: Ekologiczne, ekonomiczne i eksploatacyjne aspekty stosowania obróbki nagniataniem. Annual Set The Environment Protection (in press).
28. Salvatore F., Mabrouki T., Hamdi H.: Elaboration of analytical thermomechanical cutting model matched by numerical and experimental results. Mechanika, 18 (6), 705–712 (2012).
29. Świłło S.: Experimental apparatus for sheet metal hemming analysis. Computer Methods in Materials Science, 13 (2), 326–332 (2013).
30. Świłło S, Czyżewski P.: An experimental and numerical study of material deformation of a blanking process. Computer Methods in Materials Science, 13 (2), 333–338 (2013).
31. Zilinskaite A., Ziliukas A.: General deformation flow theory. Mechanika, 2 (70), 11–15 (2008).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-2e9d499b-2039-4296-9e59-41db09243dcb