Analiza procesu mikro-klinczowania

• Autorzy: Presz W. , Cacko R.

Warianty tytułu

EN

Mikro-clinching analysis

• Konferencja: Fizyczne i Matematyczne Modelowanie Procesów Obróbki Plastycznej. FiMM 2015
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wraz z rozwojem mikro-procesorów i elementów wykonawczych powstają coraz to nowe koncepcje mikro-urządzeń elektro-mechanicznych. Konsekwencją jest poszukiwanie metod łączenia mikro-elementów metalowych. Klinczowanie ze względu na prostotę narzędzi, brak dodatkowych elementów łączących oraz niezaburzanie struktury materiału, występujące przy zgrzewaniu, wydaje się być obiecującym rozwiązaniem w mikro-skali. W pracy zaprezentowano metodę analizy procesu mikro-klinczowania. Jej podstawą jest sparametryzowanie kształtu narzędzi do niewielu stosunkowo prostych form geometrycznych i ograniczenie tym samym liczby zmiennych. Na podstawie symulacji MES został wybrany proces mikro-klinczowania, który następnie został zrealizowany na przygotowanym do tego celu stanowisku badawczym. Porównano wyniki symulacji z wynikami doświadczalnymi. Stanowisko umożliwia przygotowanie sklinczowanych próbek do trzech rodzajów testów obciążeniowych.

EN

With micro-chip and micro-components evolution new concepts of electro-mechanical micro-devices are being designed. As a consequence, research concerning joining of micro-elements are proceeded. Because of the simplicity of the tooling, lack of the additional joining parts and unchanged material microstructure the clinching method is well suited for adaptation for micro-joining. In this paper a method of micro-clinching analysis are presented. They are based on parametrization of the tools geometry to relatively simple geometry and thus limitation of the parameters. Based on the FEM analysis a primary micro-clinching process has been specified, and following that, realized on the dedicated experimental stack-up. Results from FEM modeling and experiments have been compared. Experimental system is universal and allows to prepare three different types of simples for micro-joint loading experiments.

Słowa kluczowe

PL

mikro-klinczowanie; mikro-łączenie mechaniczne; modelowanie numeryczne

EN

micro-clinching; mechanical micro-joining; numerical modelling

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 267
• Strony: 143--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Presz W.

• Politechnika Warszawska

autor

Cacko R.

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Presz W., Andersen B., Wanheim T.: „Piezoelectric driven Micro-press for microforming“, AMME2006, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 18, 2006, pp. 411-414.
• [2] Presz W., Rosochowski A.: The influence of grain size on surface quality of microformed components, The 9th lnt. Conf. on Material Forming, ESAFORM 2006, Glasgow UK, April 26-28 2006, 587-590
• [3] Hamel V., Roelandt J.M., Gacel J. N. „Finite element modeling of clinch forming with automatic remeshing" Pergamon, 1997
• [4] Presz W.: Proces bazowy dla numerycznego modelowania objętościowego mikro-kszałtowania plastycznego, Konferencja FiMM2005, Oficyna Wyd. PW. Zeszyty naukowe, Mechanika z.207 s.77-82
• [5] Presz W., Cacko R., Złożone mikrowyciskanie - miniaturyzacja i łączenie zabiegów w procesach obróbki plastycznej, Przegląd Mechaniczny, Polski, ISSN 0033-2259, pp. 32-38, Kwiecień, 4/2014
• [6] Presz W., Cacko R., Analysis of quality of the micro-clinched joint - initial approach, Proceedings of the 3rd lnternational Lower Silesia - Saxony Conference - Advanced Metal Forming Processes in Automotive Industry - AutoMetForm, 14-16 May, 2012, Wrocław, pp. 565-571,
• [7] Lambiase F., Di Ilio A., Paoletti A., Joining aluminium alloys with reduced ductility by mechanical clinching, Interntional Journal of Advanced Manufacturing Technology, (2015) 77:1295-1304,
• [8] Kaczyński P., Bartczak, B., The influence of orientation of segmented die on clinch joints mechanical properties, Journal of Machine Engineering, Vol. 14, No. 3, 2014, 126-136.
• [9] Gerstmann T., Awiszus B., Remcent developments in flat-clinching. Computational Materials Science, 81 (2014), 39-44,
• [10] Wang C.C., Kam H.K., Cheong W.C., Effect of tool eccentricity on the joint strength in mechanical clinching process, Proceedings of the 11th International Conference on Technology of Plasticity, ICTP 2014, 19-24 October 2014, Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan, 2062 – 2067.