Identyfikatory
Warianty tytułu
Technologia połączeń przetłaczanych w przemyśle motoryzacyjnym
Języki publikacji
Abstrakty
The technology of sheet metal joining by clinching has been presented. The clinching is a process of joining material layers with the use of plastic deformations. The process of forming a joint by classic shaping has also been shown. Successive phases of forming a clinched joint during the sheet metal joining process have been characterized. Joint quality assessment methods and example applications of clinched joints have been described. At present, tools of various designs are available for the forming of joints of this type. In most cases, a punch and a round solid die with an axially symmetrical profile are used. Other die design versions make it possible to reduce the joint-forming force to a significant degree. In the article, attention has been directed to various designs of the dies suitable for such an application and to the possibility of joining not only metallic materials but also metal and composite combinations. The possibilities of making hybrid (i.e. glued and clinched) joints have been described as well. Moreover, new research directions and the development of unconventional clinching technology solutions have been characterized, with highlighting the use of clinched joints in the thin-walled structure assembly processes in the production of motor vehicles. The main directions of automatizing the process of assembling sheet metal structures by clinching have been discussed. Examples of motor vehicle body components with clinched joints have been presented.
W publikacji przedstawiono technologię łączenia blach za pomocą przetłaczania (ang. clinching). Clinching to proces scalania warstw materiału z udziałem odkształceń plastycznych. Przedstawiono przebieg procesu formowania złącza w klasycznej odmianie kształtowania. Scharakteryzowano fazy formowania przetłoczenia w trakcie łączenia blach. Opisano metody oceny jakości wykonania złączy, a także przykłady ich zastosowania. Obecnie istnieją różne konstrukcje używanych narzędzi, do formowania tego typu złączy. Najczęściej stosowanymi narzędziami są stempel, oraz matryca okrągła i niedzielona o zarysie osiowo-symetrycznym. Inne odmiany konstrukcji matryc pozwalają na znaczne obniżenie siły kształtowania złącza. W pracy zwrócono uwagę na rożną konstrukcję możliwych do zastosowania matryc, możliwość łączenia nie tylko materiałów metalicznych ale także kombinacji metalicznych z kompozytowymi. Opisano możliwości tworzenia złączy hybrydowych tj. klejowo-przetłaczanych. Ponadto scharakteryzowano nowe kierunki badań, rozwój niekonwencjonalnych rozwiązań technologii przetłaczania. Zwrócono uwagę na zastosowanie połączeń clinching w procesach montażowych cienkościennych konstrukcji podczas wytwarzania pojazdów samochodowych. Omówione zostały kierunki automatyzacji procesu montażu konstrukcji blaszanych z udziałem przetłaczania. Przedstawiono przykłady elementów nadwozi samochodowych w których stosowane są złącza clinching.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
75--94
Opis fizyczny
Bibliogr. 30 poz., fot., rys.
Twórcy
autor
- Rzeszów University of Technology, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland
Bibliografia
- [1] Mucha J (scientific editor). Badania i kierunki rozwoju technologii połączeń przetłaczanych na zimno (Research on cold clinching and directions of development of this technology). Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej (Publishing House of the Rzeszów University of Technology), Rzeszów 2015, ISBN: 978-83-7934-020-0.
- [2] Senkara J. Współczesne stale karoseryjne dla przemysłu motoryzacyjnego i wytyczne technologiczne ich zgrzewania (Contemporary car body steels for automotive industry and technological guidelines of their pressure welding). Przegląd Spawalnictwa, Vol. 81, No. 11 (2009), 3-7.
- [3] Meschut G, Janzen V, Olfermann T. Innovative and highly productive joining technologies for multi-material lightweight car body structures. Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 23, No. 5 (2014), 1515-1523.
- [4] Groche P, Wohletz S, Brenneis M, Pabst C, Resch F. Joining by forming – A review on joint mechanisms, applications and future trends. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 214, No. 10 (2014), 1972-1994.
- [5] Mori K-I. Joining processes by plastic deformation. Advanced Materials Research, Vols. 966-967 (2014), 29-47.
- [6] Mori K, Bay N, Fratini L, Micari F, Tekkaya E. Joining by plastic deformation. CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 62 (2013), 673-694.
- [7] Idzior M. Kierunki zmian materiałowych w motoryzacji w świetle wymogów ekologii (Directions of changes of materials in motorization in view of ecological requirements). MOTROL – Motoryzacja i Energetyka Rolnictwa, Vol. 9 (2007), 72-87.
- [8] Alvesa L M, Diasb E J, Martinsa P A F. Joining sheet panels to thin-walled tubular profiles by tube end forming. Journal of Cleaner Production, Vol. 19, No. 6-7 (2011), 712-719.
- [9] Ingarao G, Lorenzo R, Micari F. Sustainability issues in sheet metal forming processes: an overview. Journal of Cleaner Production, Vol. 19, No. 4 (2011), 337-347.
- [10] Trendy w globalnej branży motoryzacyjnej i ich skutki dla Polski (Trends in the global automotive industry and their effects for Poland). Report of the KPMG International Cooperative (2013), 1-32.
- [11] https://www.fraunhofer.de (02.10.2016).
- [12] Mucha J. The analysis of rectangular clinching joint in the shearing test. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, Vol. 51, No. 3 (2011), 45-50.
- [13] Mucha J, Kaščák L, Spišák E. Analiza wytrzymałości złączy przetłoczeniowych blach stalowych, stosowanych na elementy nadwozi pojazdów samochodowych (The strength analysis of steel sheet clinching joints used in motor-car body elements). Archiwum Motoryzacji, No. 3 (2010), 185-194.
- [14] Kaczyński P, Rusiński E. Ocena wytrzymałości połączeń punktowych w cienkościennych strukturach energochłonnych (Evaluation of the strength of spot joints in thin-walled energy-absorbing structures). Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej (Publishing House of the Wrocław University of Science and Technology), Wrocław 2014.
- [15] Mucha J. Rozwój technik wytwarzania złączy nitowych – nitowanie bezotworowe (History of the riveted joint technique (Self Piercing Riveting – SPR)). Mechanik, No. 5-6 (2007), 454-454.
- [16] Mucha J. The analysis of lock forming mechanism in the clinching joint. Materials and Design, No. 32 (2011), 4943-4954.
- [17] http://www.btmcorp.com (visited on 2 Feb. 2015).
- [18] http://www.tox-pl.com (visited on 1 Jan. 2015).
- [19] Deutsches Reichspatent, DRP-Nr. 97517, (1897).
- [20] Bartczak B, Gierczycka-Zbrożek D, Gronostajski Z, Polak S, Tobota A. The use of thin-walled sections for energy absorbing components: A review. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 10(2010)4, 5-19.
- [21] Gronostajski Z, Polak S. The application of clinching techniques to join impact energy absorbing thin-walled aluminium sections. Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 54, No. 3 (2009), 695-703.
- [22] Gronostajski Z, Bandoła P, Karbowski P. The effect of crashworthiness parameters on the behaviour of carbody elements. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 6, No. 1 (2006), 31-46.
- [23] Kaczyński P. Kryterium doboru własności wytrzymałościowych połączeń profili cienkościennych obciążonych udarowo (A criterion of the selection of strength properties of joints in thin-walled profiles subjected to impact loads). In: Szrek J. (ed.), Interdyscyplinarność badań naukowych (Interdisciplinarity of scientific research), Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej (Publishing House of the Wrocław University of Science and Technology), Wrocław 2009, 117-120.
- [24] Bielefeldt K, Papacz W, Walkowiak J. Ekologiczny samochód. Tworzywa sztuczne w technice motoryzacyjnej, cz. 1 (Environmentally friendly car. Plastics in automotive engineering, Part 1). The Archives of Automotive Engineering (Archiwum Motoryzacji), Vol. 52, No. 2 (2011), 117-131.
- [25] Lambiase F, Di Ilio A. Mechanical clinching of metal-polymer joints. Journal of Materials Processing Technology, No. 215 (2015), 12-19.
- [26] Lambiase F, Di Ilio A, Paoletti A. Joining aluminium alloys with reduced ductility by mechanical clinching. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 77, No. 5-8 (2015), 1295-1304.
- [27] Lambiase F. Joinability of different thermoplastic polymers with aluminium AA6082 sheets by mechanical clinching. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, DOI 10.1007/s00170-015-7192-1.
- [28] Balawender T, Sadowski T, Golewski P. Experimental and numerical analyses of clinched and adhesively bonded hybrid joints. Journal of Adhesion Science and Technology, Vol. 25, No. 11 (2011), 2391-2407.
- [29] He X, Zhao L, Yang H, Xing B, Wang Y, Deng C, Gu F, Ball A. Investigations of strength and energy absorption of clinched joints. Computational Materials Science, Vol. 94, No. 1 (2014), 58-65.
- [30] Kaščák L, Mucha J, Slota J, Spišák E. Application of modern joining methods in car production. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej (Publishing House of the Rzeszów University of Technology), Rzeszów 2013, ISBN: 978-83-7199-903-8.
Uwagi
PL
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-9fa19d24-93e6-4534-94e0-a5815c910926