Wybrane zagadnienia kształtowania plastycznego blach spawanych laserowo

• Autorzy: Hyrcza-Michalska M. , Grosman F.

Warianty tytułu

EN

Some problems of laser welded tailored blanks metal forming

• Konferencja: VII Konferencja Naukowa "Odkształcalność metali i stopów" 27--30 listopada 2007
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Blachy spawane laserowo stanowią wysoko zaawansowane technologicznie wsady, przeznaczone do kształtowania w procesach tłoczenia. Elementy tłoczone wykonane z tego rodzaju blach znajdują zastosowanie głównie w konstrukcji pojazdów. W artykule przedstawiono wyniki prac prowadzonych w Katedrze Modelowania Procesów i Inżynierii Medycznej, a dotyczących oceny właściwości spawanych laserowo wsadów do tłoczenia, wykonanych z blach różniących się grubością i właściwościami mechanicznymi. Eksperymenty prowadzono w zakresie analizy plastycznego płynięcia wsadów spawanych w próbach podstawowych i technologicznych. Kompleksowa analiza rozkładów odkształceń lokalnych wybranych wytłoczek laboratoryjnych oraz analiza wyników symulacji MES procesów tłoczenia wytłoczek laboratoryjnych, pozwoliły na opracowanie szeregu wytycznych tłoczenia tego typu wsadów. Praktyczną weryfikację tych wytycznych stanowią prezentowane w referacie wyniki przemysłowych prób tłoczenia dużej wytłoczki karoseryjnej. Uzyskane wyniki dowodzą słuszności opracowanych zaleceń. W związku z rosnącym zapotrzebowaniem na elementy o szczególnie skomplikowanych kształtach, jak np.: rury układu wydechowego pojazdu, króćce kształtowe, rozgałęźniki, konstrukcje ram pojazdów, szkielety konstrukcji dachów, itp., podjęto również prace w zakresie rozpoznania technologii hydromechanicznego kształtowania rur spawanych laserowo. Korzystając z doświadczeń plastycznego kształtowania blach spawanych laserowo, oraz na podstawie analizy płynięcia tego typu wsadów w próbach hydraulicznego wybrzuszania, zaprojektowano i zbudowano laboratoryjne stanowisko do hydromechanicznego kształtowania rur. Pierwsze rezultaty swobodnego, hydromechanicznego kształtowania rur spawanych laserowo zaprezentowano w referacie. Wyniki te stanowią przyczynek do opracowania wytycznych kształtowania hydromechanicznego spawanych laserowo wsadów rurowych.

EN

The laser welded tailored blanks (TWB) are high technologically advanced blanks for forming in sheet-metals stamping processes. The drawpieces made from this kind of blanks are mainly use in car manufacturing. The paper presents the results of research works carried out on the evaluation of drawability properties of laser welded tailored blanks made from various blanks of different thickness of steel and of different mechanical properties at the Department of Process Modelling and Medical Engineering. The conducted examinations were focused on the analysis of plastic flow of TWB in basic tests and technological tests. Complex analysis of local strain distribution of selected laboratory drawpieces and the analysis of FEM simulation results of drawing processes allowed to elaborate guidelines for drawing process of that type of TWB. The results of drawing tests of a large drawpiece, i.e. the part of a car body element, have been presented in the paper and they fully verify the guidelines for the drawing process. The increasing demand for highly complex shapes of elements such as: car exhaust systems, connector pipes, branch-joins, car body frames, car roof frames, etc., require developing of hydroforming processes of laser welded tubes (tubular blanks) forming and such kind of examinations are realized at our Department, too. A laboratory stand for hydroforming of tubes has been designed and prepared taking into account the earlier experiences of laser welded tailored blanks forming and also the analysis of TWBs flow during hydraulic bulging tests. In this paper are presented the prior results of unbounded hydro-bulging of laser welded tubes. This results defined first step to elaborate guidelines for hydromechanical forming of laser welded tubular blanks.

Słowa kluczowe

PL

kształtowanie hydromechaniczne; wsady spawane laserowo (WSL); wsady rurowe spawane laserowo (WRSL); próby hydraulicznego rozpęczania; swobodne hydromechaniczne rozpęczanie rur spawanych laserowo

EN

hydroforming; laser welded tailored blanks (TWB); tubular blanks (TB); hydro-bulging tests; unbounded hydro-bulging of laser welded tubes

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 52, nr 11
• Strony: 739--744
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14. poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Hyrcza-Michalska M.

autor

Grosman F.

• Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• 1. Piela A., Grosman F.: Metodyka oceny tłoczności blach stalowych stosowanych w przemyśle samochodowym. Obróbka Plastyczna, 2001, t. 12, nr 5, s. 23÷35.
• 2. Piela A., Grosman F.: Współczesne metody wyznaczania kompleksowych charakterystyk technologicznej plastyczności blach do tłoczenia. Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2002, t 69, nr 5, s. 201÷208.
• 3. Piela A., Grosman F.: Współczesne metody oceny technologicznej plastyczności wsadów stosowanych do tłoczenia elementów karoserii samochodowych. Obróbka plastyczna metali, 2002, t. 12, nr 4, s. 17÷26.
• 4. Piela A., Grosman F.: Komputerowa baza danych podstawą doboru blach do tłoczenia. Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2004, t. 71, nr 4, s. 164÷167.
• 5. Piela A., Grosman F.: Computer system of selecting blanks used for forming car body elements. Archives of civil and mechanical engineering, 2004, t. 4, nr 3, s. 27÷32.
• 6. Lisok J., Piela A.: Method of evaluating drawability of laser-welded tailored blanks. Archives of civil and mechanical engineering, 2004, t. 4, nr 3, s. 33÷44.
• 7. Piela A.: Tłoczność wykrojów spawanych laserem. Rudy Metale 2001, t. 46, nr 11, s. 527÷532.
• 8. Sprawozdanie z projektu badawczego Grant KBN nr 7 T08B 01516: Analiza plastycznego płynięcia blachy łączonej z elementów o różnych grubościach oraz właściwościach mechanicznych w procesach tłoczenia.
• 9. Sprawozdanie z projektu badawczego Grant KBN nr 4 T08C 01123: Opracowanie technologii cięcia i spawania laserowego blach stalowych o zadanych wymiarach i właściwościach prze znaczonych na półfabrykaty do tłoczenia (tzw. tailored blanks).
• 10. Sprawozdanie z pracy badawczej nr Ci-9/I, Instytut Spawalnictwa w Gliwicach: Opracowanie technologii spawania laserowego oraz wykonanie partii próbnej rur przeznaczonych do kształtowania metodą hydroformingu.
• 11. Piela A.: Badania rozkładu i lokalizacji odkształceń w procesie kształtowania cieczą lub stemplem blach spawanych laserowo. Obróbka Plastyczna Metali. 2004, t. 14, nr 5, s. 25÷30.
• 12. Hyrcza M., Piela A.: Przemysłowe próby tłoczenia blach łączonych typu tailored blanks. Konf. Forming 2002, Luhaćovice, Rep. Czeska, s. 133÷138.
• 13. Piela A., Hyrcza-Michalska M., Lisok J., Sikorski Sz.: Zastosowanie technik komputerowych do tworzenia bazy charakterystyk technologicznej podatności materiału do hydromechanicz-nego kształtowania. Mat. 13 Konf. KomPlasTech, nt.: „Informatyka w technologii metali”. Szczawnica, 15÷18 stycznia, 2006, s. 39÷44.
• 14. Hyrcza-Michalska M., Lisok J., Sikorski Sz.: Analiza plastycznego płynięcia rur spawanych laserowo w procesie hydromechanicznego kształtowania. Katedra Modelowania Procesów i In-żynierii Medycznej Politechniki Śląskiej, Katowice, Mat. 13 Międzynarodowej Konf. FORMING 2006 „Plastyczność materiałów”, Szczawnica 13÷16.09.2006, s. 65÷70.