Wytrzymałość połączeń typu clinching formowanych matrycą o różnej konstrukcji

• Autorzy: Mucha J. , Witkowski W. , Ziaja W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/148.2016.1-2.7

Warianty tytułu

EN

The strength of clinching joints formed by using different construction dies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Okrągłe połączenia przetłoczeniowe typu clinching wykazują największą wytrzymałość na obciążenia przy zapewnieniu odpowiedniego kierunku obciążania złącza względem osi połączenia. Powinny one przenosić siłę ścinającą. W wielu przypadkach niemożliwe jest spełnienie tego warunku i złącza takie poddane są złożonemu stanowi obciążenia (ścinanie i rozciąganie). Mechanizm zniszczenia złącza zależny jest od kierunku siły obciążającej względem osi. Istotnym zagadnieniem jest więc analiza wytrzymałości połączenia poddanego złożonemu stanowi obciążenia. Przedstawiono wyniki analizy wytrzymałości połączeń przetłoczeniowych typu clinching formowanych matrycą okrągłą jednolitą oraz matrycą z 3 ruchomymi segmentami. Wykorzystano blachy z materiału DX51D+Z275. Próbki z połączeniami poddano testom wytrzymałościowym dla różnych wartości kąta działania siły obciążającej (od 0° do 90° co 30°). Określono strukturę wytrzymałościową złącza zgodnie z normą ISO 12996-2013. Wyznaczono krzywą aproksymując przebieg funkcji modelu rozdzielenia połączenia.

EN

The round clinching joints have a maximum load capacity for an adequate angle direction between force load and joint axis. They should be loaded to carry the shear force. However, in many cases it is not possible to transmit only the shearing force, and the joints are transmitting the multi-axis load (shear and tensile force). The joint mechanism destruction is depended on the force load angle. Therefore, an important issue is to study the joints strength in multi-axis load conditions. Results of the experimental analysis of the clinching joints, formed by using the round rigid die and die with 3 movable segments were presented. The sheet material was DX51D+Z275. The joint samples were tested with different values of the force load angle - from 0° to 90° with changes of 30°. According to the ISO 12996-2013 standard the structure of the joint strength were presented. The approximated curve of the joint mechanism destruction was determined.

Słowa kluczowe

PL

clinching; matryca z ruchomymi segmentami; złożony stan obciążenia; norma ISO 12996-2013; mechanizmy zniszczenia złącza

EN

clinching; die with movable segments; multi-axis load condition; ISO 12996-2013 standard; joint destruction mechanism

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 1-2
• Strony: 50--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mucha J.

• Katedra Konstrukcji Maszyn, Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Witkowski W.

• Katedra Konstrukcji Maszyn, Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Ziaja W.

• Katedra Materiałoznawstwa, Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Mucha Jacek. 2007. „Współczesne techniki łączenia cienkich blach - zaciskanie przez wytłaczanie (Clinching)". Mechanik (11):932-939
• [2] Mori Kenichiro, Niels Bay, Livan Fratini, Fabrizio Micari, Erman Tekkaya. 2013. "Joining by plastic deformation". CIRP Annals - Manufacturing Technology (62):673-694.
• [3] Gao Shiming, Budde Lothar. 1994. "Mechanism of mechanical press joining". International Journal of Machine Tools and Manufacture (34):641-657.
• [4] Mucha Jacek, Waldemar Witkowski. 2013. „Eksperymentalna analiza efektywności rozwiązań wybranych systemów łączenia przez przetłaczanie blach". Technologia i Automatyzacja Montażu (3):55-60.
• [5] Tubielewicz Krzysztof, Krzysztof Turczyński, Maciej Tubielewicz. 2004. „Wskaźniki wytrzymałościowe połączeń kształtowych prasowanych na zimno". Technologia i Automatyzacja Montażu (3-4):. 67-72.
• [6] Markus Israel. 2014. "The Suitability of Analytical and Numerical Methods for Developing Clinching Processes with Thick Sheet Metal". Advanced Materials Research (907):151-163.
• [7] Markus Israel, Reinhard Mauermann, Julia Schellnock. 2013. "Thick Sheet Clinching-Joining up to 20 mm Total Thickness". Advanced Shipping and Ocean Engineering (2):1-10.
• [8] Oudjene Marc, Lanouar BenAyed, Arnaud Delameziere, Jean-Louis Batoz. 2009. "Shape optimization of clinching tools using the re-sponse surface methodology with Moving Least-Square approximation". Journal of materials processing technology (209):289-296.
• [9] Witkowski Waldemar. 2014. "Clinching forming speed impact on the joints strength". Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej -Mechanika 86(4):651-657.
• [10] Mucha Jacek, Waldemar Witkowski. 2014. "The clinching joints strength analysis in the aspects of changes in the forming technology and load conditions". Thin-Walled Structures (82):55-66.
• [11] Witkowski Waldemar. 2014. „Wytrzymałość okrągłych połączeń przetłoczeniowych typu clinching podczas próby ścinania i rozrywania". Mechanik (12):990-992.
• [12] Mucha Jacek, Waldemar Witkowski. 2015. „Eksperymentalna analiza wytrzymałości okrągłych połączeń przetłoczeniowych blach ze stopu aluminium EN AW-5754 w stanie 0/H111 poddanych złożonemu stanowi obciążenia". Przegląd Mechaniczny (2):21-24.
• [13] http://www.tox-pl.com [20.05.2015]
• [14] ISO 12996-2013 Mechanical joining - Destructive testing of joints - Specimen dimensions and test procedure for tensile shear testing of single joints.

Uwagi

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