Automatyzacja pomiaru odkształceń przy wyznaczaniu granicznej krzywej tłoczenia

• Autorzy: Piela A. , Świłło S , Kocańda A.

Warianty tytułu

EN

Automation of deformation measurement while determining the forming limit diagram

• Konferencja: Konferencja z cyklu KomPlasTech'2000 : Zastosowanie komputerów w zakładach przetwórstwa metali (7 ; 16-19. 01. 2000 ; Krynica, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono możliwości jakie stwarza automatyzacja pomiaru odkształceń siatki koordynacyjnej naniesionej na powierzchnię blachy w zakresie analizy procesów tłoczenia. Pomiar odkształceń lokalnych jest badaniem niezmiernie pracochłonnym. W przypadku wytłoczek, ręcznych pomiarów zmian kształtu i położenia siatki koordynacyjnej można dokonać jedynie po wyjęciu blachy z tłoczników. Nowe możliwości w zakresie wyznaczania rozkładu odkształceń lokalnych badanego fragmentu powierzchni blachy, stwarza rejestracja obrazu siatki za pomocą aparatu lub kamery cyfrowej. Pomiar odkształceń dokonuje się drogą komputerowej analizy obrazu z wykorzystaniem numerycznej obróbki obrazu. Opracowana w Zakładzie Obróbki Plastycznej Wydziału Inżynierii Produkcji Politechniki Warszawskiej metoda automatycznego pomiaru odkształceń zmian siatki koordynacyjnej naniesionej na blachę przed deformacją, zdecydowanie usuwa wszystkie ograniczenia wynikające z "ręcznego" dokonywania pomiarów. Wykorzystując wytłoczki laboratoryjne stosowane do wyznaczania granicznej krzywej tłoczenia, w artykule zaprezentowano metodykę badania odkształceń lokalnych wybranych obszarów przy wykorzystaniu metody tradycyjnej "ręcznej" i metody automatycznej. Zastosowanie proponowanego rozwiązania automatycznego do wyznaczania wykresów odkształceń granicznych, wykazało wiele zalet w stosunku do pomiaru tradycyjnego. Krótki czas otrzymywania końcowych rezultatów pomiaru odkształceń, zwiększenie dokładności pomiarów czy znaczne rozszerzenie możliwości badawczych w zakresie analizy procesu płynięcia blachy podczas tłoczenia, to najważniejsze zalety proponowanego rozwiązania.

EN

The paper presents many new ways of analysing the press forming processes.This has been made possible due to the automation of deformation measurement of a co-ordination net which was put on a metal sheet surface. Local deformation measurement is a very elaborate kind of examination. In the case of drawpieces. traditional measurement of shape changes and the position of co-ordination net can only be carried out after metal sheet is taken out from the press-forming die. There are new possbilities in determining local deformation distribution of a given part of metal sheet surface because the net picture can be registered by a camera or a digital video camera. The deformation measurement is carried out by computer analysis of the picture, applying the numerical processing. The automatic method of deformation measurement concerning co-ordination net (the co-ordination net has been put on the metal sheet before deformation) has been elaborated in Plastic Forming at the Department of Production Engineering of the Warsaw Technical University. This method eliminates completely all the limitations of a traditional measurement. Laboratory drawpieces have been used in order to determine the forming limit diagram. The paper presents methodology of local deformation examination for selected areas, applying both the traditional and the automatic method. Application of the presented automatic method for determining limiting deformation diagrams proved to be guite advantageous in comparison to the traditional one. Final results of deformation measurements are obtained in a very short time, high measurement accuracy, extensive examination possibilities in analysing the process of metal sheet flow at press forming - these are the advantages of the above presented method.

Słowa kluczowe

PL

pomiar odkształcenia; tłoczenie

EN

deformation measurement; stamping

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2000
• Tom: T. 11, nr 4
• Strony: 5--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Piela A.

• Politechnika Śląska, Wydzial Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu, ul. Z. Krasińskiego, 40-019 Katowice

autor

Świłło S

• Politechnika Śląska, Wydzial Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu, ul. Z. Krasińskiego, 40-019 Katowice

autor

Kocańda A.

• Politechnika Śląska, Wydzial Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu, ul. Z. Krasińskiego, 40-019 Katowice

Bibliografia

• [1] S.P. Keeler, Determination of forming limits in automotive stampings, Sheet Metal Ind., 29, 1965, 683-702.
• [2] G.M. Goodwin, Application of strain analysis of sheet metal forming problems in the press shop. Metallurgia ltaliana, 1968, nr 8, 767.
• [3] G. Sanz, Graniczne krzywe tłoczności, Obróbka Plastyczna, Tom XIV, Zeszyt I, 1975, 35-54.
• [4] S.S. Hecker, A simple forming limit curve technique and results on aluminium alloys, The 7th Biennial Congress of the International Deep Drawing Research Group, Amsterdam 1972, 422-458.
• [5] S.S. Hecker, Simple technique for deforming limit curves, Sheet Metal Ind. 11, 1975, 671-677.
• [6] W. Munchenborn, H.M. Sonne, Die Formanderungsanalise nach dem Mess-Rasterverfahren, Bander Bleche Rohre, 15, 1974, 407-412.
• [7] Z. Marciniak, K. Kuczyński, T. Pokora, Wpfyw plastycznych własności materiału na krzywą odkształceń granicznych przy rozciąganiu blachy, Obróbka Plastyczna, Tom IX, Zeszyt 5, 1973, 845-868.
• [8] Z. Marciniak, K. Kuczyński, Limit strains in the processes of stretch - forming sheet metal. Int. J. Mech. Sc., Vol.9, 1967.
• [9] C.C. Veerman, L. Hartman, J.J. Hartman, Appearing strings and admissible strains in cold-reduced sheets, Sheet Metal Ind. 11, 1975, 671-677.
• [10] A. Kocańda, S. Świłło , Metoda wyznaczania rozkładu odkształceń z wykorzystaniem numerycznej analizy obrazu siatki, Mat. Konf. “Metalurgia", Krynica, 1998, 289-294.
• [11] A. Kocańda, S. Świłło, Modelowanie fizyczne z zastosowaniem numerycznej obróbki obrazu, Przegąd Mechaniczny, Zeszyt 23-24, 1999, 9-14.
• [12] A. Kocańda, S. Świłło, Evaluation of strain distribution in cold extruded workpiece by means of various methods, Advanced Technology of Plasticity, Vol. II, Proc. of the 6th ICTP Sept. 19-24 1999, 813-818.
• [13] J. Gronostajski, T. Sobis, Metody pomiaru odkształceń plastycznych na powierzchni kształtowanych blach, Obróbka Plastyczna, Tom XXII, Zeszyt 3, 1983,119-125.
• [14] W. Voelkner, L. Lachmann, P. Feldmann, K. Andersen, Recent developments in visioplasticity, Advanced Technology of Plasticity, Vol. Ill, Proc. of the 6th ICTP, Sept. 19-24 1999, 2099-2104.
• [15] J.F. Cardenas-Garda, H.G Yao, S. Zheng, 3D Reconstruction of objects using stereo imaging, Optics and Lasers in Engineering, 22, 1995, 193-213.
• [16] K. Andersen, K. Hentrich,B. Huebner, Camera orientation and 3D­deformation measurement by use of cross gratings, Optics and Lasers in Engineering, 22, 1995, 215-226.
• [17] Y. Morimoto, M. Fujigaki, Automated analysis of 3-D shape and surface strain distributions of a moving object using stereo vision. Optics and Lasers in Engineering, 18, 1993, 195-212.
• [18] T. Bednarski, Przyrostowa metoda analizy siatek w badaniach odkształceń płaskich płatów, Obróbka Plastyczna, Tom XX, Zeszyt 4, 1981, 145-153.
• [19] J.W. Dally, W.F. Riley, Experimental stress analysis, 3rd Edition. McGraw­Hill, Inc. 1991.