Model MES procesu formowania oraz próby wytrzymałości na rozrywanie połączeń clinching

• Autorzy: Mucha J. , Witkowski W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/148.2016.12.6

Warianty tytułu

EN

FEM model of joining process and tensile strength test of the clinching joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jedną z nowych technologii łączenia elementów wykonanych z blach jest łączenie ich elementów na zimno dzięki przetłaczaniu - clinching, w którym wykorzystuje się narzędzia formujące o odpowiedniej geometrii - stempel i matrycę. W ostatnich 20 latach można zaobserwować intensywny rozwój tej technologii łączenia, jej odmian oraz możliwości zastosowania. Na szczególną uwagę zasługuje szerokie wykorzystanie tej metody w przemyśle motoryzacyjnym. Podstawowym parametrem charakteryzującym połączenie jest jego nośność, czyli zdolność do przeniesienia zakładanego obciążenia. W pracy przedstawiono model MES procesu formowania połączeń clinching, formowanych jednolitymi osiowosymetrycznymi narzędziami. Wykonano także symulacje badania wytrzymałości statycznej połączeń na rozrywanie. Wyniki badań numerycznych porównano z wynikami badań eksperymentalnych dla ocynkowanych blach stalowych z materiału DX51D. Zbadano wpływ współczynnika tarcia dla procesu formowania oraz dla procesu rozrywania.

EN

One of the new technology of sheet metal joining is cold joining by redrawing - clinching. In this joining process tools, with special geometry, are used: punch and die. In the last 20 years an intensive development of clinching joining technology its applications and varieties are clearly seen. Particularly noteworthy is the extensive use of this joining method in the automotive industry. The main parameter characterizing the joint is the load capacity - ability to transfer of expected load. In the paper the FEM model of clinching joining process was presented. The simulation of the tearing strength test was also presented. The results of numerical simulations were compared with experimental results. The study was carried out for DX51D sheet material. The influence of static friction coefficient value on result was obtained.

Słowa kluczowe

PL

clinching; próba rozrywania; MES; DX51D; H-próbki; współczynnik tarcia

EN

clinching; tearing strength test; FEM; DX51D; H-samples; static friction coefficient

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 12
• Strony: 33--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mucha J.

• Katedra Konstrukcji Maszyn Politechniki Rzeszowskiej, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów

autor

Witkowski W.

• Katedra Konstrukcji Maszyn Politechniki Rzeszowskiej, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Lee C.-J. et. al. 2010. "Parametric study on mechanical clinching process for joining aluminium alloy and high-strength steel sheets". Journal of Mechanical Science and Technology (24): 123-126.
• [2] Nong N. et. al. 2003. "Research on press joining technology for automotive metallic sheets". Journal of Materials Processing Technology (137): 159-163.
• [3] Mucha J., W. Witkowski. 2013. „Eksperymentalna analiza efektywności rozwiązań wybranych systemów łączenia przez przetłaczanie blach". Technologia i Automatyzacja Montażu (3): 55-60.
• [4] Pietrapertosa C. et. al. 2003. "Clinching joining system: validation of numerical models". Proceedings of the 6th International ESAFORM Conference on Material Forming, Nuova Ipsa editire, 351-354.
• [5] Markus I. 2014. "The Suitability of Analytical and Numerical Methods for Developing Clinching Processes with Thick Sheet Metal". Advanced Materials Research (907): 151-163.
• [6] Mucha J., W. 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.
• [7] He X. 2012. "Application of Finite Element Analysis in Sheet Material Joining, Finite Element Analysis - From Biomedical Applications to Industrial Developments". INTECH Open Access Publisher, 343-368.
• [8] Jayasekara V. et. al. 2010. "Rigid-Plastic and Elastic-Plastic Finite Element Analysis on the Clinching Joint Process of Thin Metal Sheets". Metals and Materials International 16(2): 339-347.
• [9] Siedlaczek P. 2015. Numeryczna analiza formowania i modelowania testu wytrzymałości połączenia przetłaczanego, badania i kierunki rozwoju technologii połączeń przetłaczanych na zimno. Konstrukcje-Procesy-Zastosowania. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.
• [10] Wen T. et. al. 2014. "On a reshaping method of clinched joints to reduce the protrusion height". International Journal of Advanced Manufacturing Technology (71): 1709-1715.
• [11] Lambiase F., A. Di Ilio. 2016. "Damage analysis in mechanical clinching: Experimental and numerical study". Journal of Materials Processing Technology (230): 109-120.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).