Badania gięcia profili aluminiowych stosowanych w przemyśle transportowym

• Autorzy: Gądek T. , Nowacki Ł. , Majewski M. , Jurczak H.

Warianty tytułu

EN

Bending tests of aluminium profiles used in the transport industry

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono kształtowanie poprzez gięcie wyciskanych wyrobów w po-staci profili aluminiowych poprzedzone badaniami przy użyciu metod numerycznych. Badania prowadzono w celu uzyskania symetrycznego wygięcia profilu aluminiowego z gatunku 6xxx na wysokość 40 ± 10 mm. Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w programie Simufact Forming. Przeprowadzono badania symulacji MES profili metodą gięcia trójrolkowego, jak również metodą obciągania profili. Głównymi cecha-mi wytrzymałościowymi wyciskanego wyrobu wpływającego na realizację jego gięcia i efekt końcowy są twardość i plastyczność materiału. Na podstawie otrzymanych wyników symulacji MES wybrano najbardziej korzystną z analizowanych różnych wariantów metodę gięcia oraz zaprojektowano narzędzia do badań laboratoryjnych. Symulacje pozwoliły na opracowanie procesu technologicznego gięcia trójrolkowego oraz na określenie wielkości sprężynowania giętego profilu aluminiowego. W celu weryfikacji wyników badań numerycznych w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu w warunkach laboratoryjnych przeprowadzono badania gięcia trójrolkowego na giętarce do rur i profili z dociskiem hydraulicznym firmy CORMAK HRBM 50HV. Do badań zaprojektowano rolki, których kształt określono na podstawie analiz numerycznych. W celu określenia wpływu procesu gięcia na zmiany właściwości mechanicznych profili, przeprowadzono próby rozciągania próbek aluminiowych przed i po procesie gięcia. Przeprowadzenie analizy kształtu przekroju poprzecznego giętych profili, za pomocą skanera optycznego firmy GOM ATOS COMPACT 5M, pozwoliło na określenie wpływu procesu gięcia na zmiany geometryczne profilu. W tym celu zeskanowano przekrój profilu zarówno przed gięciem, jak i po gięciu. Wyniki badań pozwoliły na określenie wielkości skręcania się profilu podczas prób kształtowania. Otrzymane wyniki badań numerycznych i eksperymentalnych wykorzystano w trakcie wykonywania serii prototypowej w zakładzie produkcyjnym.

EN

The article presents forming with the use of bending extruded products in the form of aluminium profiles preceded with studies by using numerical methods. The tests were carried out in order to obtain symmetrical bending of the aluminium profile of the 6xxx grade to a height of 40 ± 10 mm. The results of the tests conduceted in the software Simufact Forming are presented. Profile FEM simulation tests were carried out using three-roll bending method and the profile stretch forming method were carried out. The main strength characteristics of the extruded product, which affects the bending process and the final effect, are the hardness and ductility of the material. On the basis of the obtained FEM results, the most favorable bending method was selected and the tools for laboratory tests were designed. The simulations made it possible to develop a three-roller bending process and determine the spring action value of the bent aluminium profile. In order to verify the results of numerical tests in the Metal Forming Institute in Poznań in laboratory conditions, three-roll bending tests were carried out with the use of a bending machine for pipes and profiles with hydraulic pressure CORMAK HRBM 50HV. Rollers were designed for research, the shape of which was determined on the basis of numerical analyses. In order to determine the influence of the bending process on the changes in mechanical properties of profiles, tensile tests were carried out of aluminium samples before and after the bending process. The analysis of the cross-sectional shape of the bent profiles, carried out with the use of an optical scanner GOM ATOS COMPACT 5M, allowed to determine the influence of the bending process on the geometric changes of the profile. For this purpose, the cross-section of the profile was scanned before and after bending. The test results allowed to determine the size of the profile bending during forming tests. The obtained results of numerical and experimental tests were used during in the fabrication of a prototype series in the manufacturing plant.

Słowa kluczowe

PL

profile aluminiowe; profil wyciskany; próba zginania; MES

EN

aluminium profiles; extruded shapes; bending test; FEM

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 29, nr 3
• Strony: 299--314
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gądek T.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła |II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Nowacki Ł.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła |II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Majewski M.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła |II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Jurczak H.

• Albatros Aluminium Sp. z o.o., ul. Czartoria 1, 61-102 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Welo T., F. Wideroe. 2010. “Precision bending of high-quality components for volume applications”. Transactions of Nonferrous Metals Society of China20: 2100–2110.
• [2] Clausen A.H., O.S. Hopperstad, M. Langseth. 2000. “Stretch bending of aluminium extrusions for car bumpers”. Journal of Materials Processing Techno-logy 102: 241–248.
• [3] Chatti S., M. Hermes, A.E. Tekkaya, M. Kleiner. 2010. “The new TSS bending proces: 3D bending of profiles with arbitrary cross-sections”. CIRP Annals – Manufacturing Technolog 59: 315–318.
• [4] Muller K.B. 2006. “Bending of extruded profiles during extrusion proccess”. International Journal of Machine Tools and Manufacture 46: 1238–1242.
• [5] Spoorenberg R.C., H.H. Snijder, J.C.D. Hoenderkamp.2011. “Finite element simulations of residual stress in roller bent flange sections”. Journal of Contructional Steel Research 67: 39–50.
• [6] Shim D., K. Kim, K. Lee. 2016. “Double-stage forming using critical pre-bending radius in roll bending of pipe with rectangular cross-section”. Journal of Materials Processing Technology 236: 189–203.
• [7] Dyja K., J. Adamus. 2014. “Badania nad doborem smarów technologicznych do tłoczenia blach aluminiowych i tytanowych. Research on selection of technological lubricants for forming aluminium and titanium sheets”. Tribologia 3: 19–28.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).