Analiza procesu tłoczenia wspornika ze stali martenzytycznej

• Autorzy: Gronostajski Z. , Krawczyk J. , Polak S. , Chorzępa W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2016.1.6

Warianty tytułu

EN

Analysis of stamping the bracket made of martensitic steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomimo wdrażania do produkcji samochodów takich materiałów jak: stopy aluminium, stopy magnezu, kompozyty i tworzywa sztuczne, stal jest nadal materiałem dominującym w przemyśle motoryzacyjnym. Celem pracy było wykonanie analizy procesu tłoczenia wspornika ze stali martenzytycznej MAH900 a w końcowym efekcie opracowanie technologii jego kształtowania. Proces kształtowania został zasymulowany za pomocą programu MSC.Marc 2013. Kształty narzędzi przyjęto w oparciu o dokumentację z firmy Kirchhoff Polska. Dane materiałowe blachy martenzytycznej MAH900 wyznaczono w próbach rozciągania próbek wiosełkowych. Obliczenia zostały wykonane przy użyciu elementów powłokowych (typu shell) oraz bryłowo-powłokowych (shell-solid). Największe różnice między tymi dwoma modelami obserwowane są w miejscach, w których występuje pogrubienie materiału – w rzeczywistości dochodzi tam do zgniatania materiału. Elementy powłokowe w tym przypadku są niewystarczająco dokładne do wyznaczenia pól odkształceń i naprężeń ze względu na brak możliwości ich odwzorowania po grubości blachy. Na podstawie obliczeń została przygotowana technologia tłoczenia wspornika w firmie Kirchhoff. Następnie wykonano proces tłoczenia i porównano kształty wytłoczki rzeczywistej z wynikami symulacji numerycznej. W zaprojektowanym procesie wytwarzania wspornika kolumny kierownicy z blachy martenzytycznej uzyskano niewielkie różnice w kształcie wspornika otrzymanego w symulacji numerycznych z użyciem elementów bryłowo-powłokowych i wytworzonego w procesie rzeczywistym.

EN

Despite wider and wider use of novel materials such as aluminium alloys, magnesium alloys, composites and plastics in car production, steel is still the dominant material in automotive industry. The main goal of the work was to perform the analysis of stamping process a bracket made of martensitic steel MAH900 aiming to develop forming technology. The results of the stamping process simulation were compared to the experimental results. The forming process was simulated with MSC.Marc 2013. Geometry of the tools was generated based on the documentation from Kirchhoff Polska company. The material data of martensitic steel MAH900 have been determined experimentally. The calculations were made using two models, one employing shell elements and the other using shell-solid elements. The greatest differences between the two models was observed in places, where the material is thickened – actually, here, the compression of the material takes place.. The shell elements in this case are not able to represent through-thickness stresses.. The calculations were used to develop the stamping technology for the bracket implemented in Kirchhoff company. The real drawpiece shapes were compared to the numerical simulation results. Slight differences between the results of the numerical simulation using solid-shell elements and the real process’ measurements have been observed, only.

Słowa kluczowe

PL

obróbka plastyczna; wspornik; stal; symulacja

EN

metal forming; brackets; steel; simulation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 83, nr 1
• Strony: 27--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gronostajski Z.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny. Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Krawczyk J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny. Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Polak S.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny. Katedra Obróbki Plastycznej i Metrologii ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Chorzępa W.

• Kirchhoff Polska ul. Wojska Polskiego 3, Mielec

Bibliografia

• 1. Aydin Huseyin, Essadiqi E., Jung In-Ho, Yue Stephen. 2013. Development of 3rd generation AHSS with mediumMn content alloying compositions. Materials Science & Engineering A 564: (501–508).
• 2. Davies J. M. 2001. Lightweight sandwich construction, Oxford: Blackwell Science.
• 3. Jha Gajendra, Das Sourav, Sinha Subhasis, Lodh Arijit, Haldar Arunansu. 2013. Design and development of precipitate strengthened advanced high strength steel for automotive application. Materials Science & Engineering A 561: (394–402).
• 4. Plantema Frederik. 1966. Sandwich construction : the bending and buckling of sandwich beams, plates, and shells, New York: John Wiley & Sons.
• 5. Kuziak Roman, Kawalla Rudolf, Waengler Sebastian. 2008. Advanced high strength steels for automotive industry. Archives of Civil and Mechanical Engineering 8(2): (103-1017).
• 6. Xiaodong Zhu, Zhaohui Ma, Wang Li. 2005. Current Status of Advanced High Strength Steel for Auto-making and its Development in Baosteel. Baosteel research institute, Shanghai.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.