Joining the car-body sheets using clinching process with various thickness and mechanical property arrangements

• Autorzy: Mucha J. , Kascak L. , Spisak E.

Warianty tytułu

PL

Łączenie za pomocą przetłaczania blach stosowanych w przemyśle samochodowym dla różnych aranżacji grubości i własności mechanicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The clinching joints are more and more used when assembling sheet plate elements, especially in an automotive industry. The clinching joint is created by local stamping of joined sheets without heat effect on the material structure. This paper presents the analysis of effect of the thickness layout change and sheet type and die on the joint strength change. The shearing strength analysis of created joints has been presented. The shearing test results of the clinching joint have been compared with results achieved for spot welding joints of similar joint diameter.

PL

Połączenia przetłoczeniowe w coraz większym stopniu wykorzystywane są do montażu elementów z blach, a szczególnie w przemyśle samochodowym. Wykonywanie połączenia zaciskowego realizowana jest przez proces miejscowego wytłaczania łączonych blach na zimno bez efektu cieplnego oddziaływania na strukturę materiału. W pracy przedstawiono analizę wpływu zmiany aranżacji grubości i rodzaju materiału blach względem matrycy na efekt zmiany wytrzymałości połączenia. Przedstawiono analizę wytrzymałości na ścinanie wytworzonych złączy. Wyniki testów ścinania połączeń przetłoczeniowych porównano do wyników uzyskanych dla połączeń zgrzewanych o podobnej średnicy punktu spojenia elementów.

Słowa kluczowe

EN

clinching; joining under pressure; sheet metal; mechanical properties

PL

łączenie przetłoczeniowe; przemysł samochodowy

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 1
• Strony: 137--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mucha J.

autor

Kascak L.

autor

Spisak E.

• Rzeszow University of Technology, W. Pola 2, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• [1] Spišák E., Kašcák L., Slota J.: Strength analysis of joints made with resistance spot welding and press joining (in Slovak), Acta Mechanica Slovaca, Vol. 7, No. 2, 2003, pp. 45-50.
• [2] Varis J.P.: The suitability of clinching as a joining method for high-strength structural steel, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 132, No. 1-3, 2003, pp. 242-249.
• [3] Di Lorenzo G., Landolfo R.: Shear experimental response of new connecting systems for cold-formed structures, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 60, No. 3-5, 2004, pp. 561-579.
• [4] Varis J.P.: Ensuring the integrity in clinching process, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 174, No. 1-3, 2006, pp. 277-285.
• [5] Tubielewicz K., Turczyński K.: Use of cold-pressed sheet joints in the construction of building platforms (in Polish), Przegląd Mechaniczny, Vol. 77, No. 12, 2008, pp. 19-24.
• [6] Varis J.P., Lepistö J.: A simple testing-based procedure and simulation of the clinching process using finite element analysis for establishing clinching parameters, Thin-Walled Structures, Vol. 41, No. 8, 2006, pp. 691-709.
• [7] Oudjene M., Ben-Ayed L.: On the parametrical study of clinch joining of metallic sheets using the Taguchi method, Engineering Structures, Vol. 30, No. 6, 2008, pp. 1782-1788.
• [8] Mucha J.: Up to date metal sheet joining methods (Clinching) (in Polish), Mechanik, Vol. 80, No. 11, 2007, pp. 932-939.
• [9] Abe Y., Matsuda A., Kato T., Mori K.: Plastic joining of aluminium alloy and high strength steel sheets by mechanical clinching, Steel Research International, Vol. 79, 2008, pp. 649-656.
• [10] Lee Ch.-J., Kim J.-Y., Lee S.-K., Ko D.-Ch., Kim B.-M.: Parametric study on mechanical clinching process for joining aluminum alloy and high-strength steel sheets, Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 24, No. 1, 2010, pp. 123-126.
• [11] Neugebauer R., Kraus C., Dietrich S.: Advances in mechanical joining of magnesium, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 57, No. 1, 2008, pp. 283-286.
• [12] Mucha J.: Some aspects of designing process self piercing riveting. Archives of Mechanical Technology and Automation, Vol. 29, No. 4, 2009, pp. 91-101.
• [13] Kaščák L., Spišák E.: Analysis of properties of press joints through three sheets (in Slovak), Acta Mechanica Slovaca, Vol. 14, No. 2-B, 2008, pp. 1-6.
• [14] Mucha J., Bartczak B.: Thoughts on the effective modelling of the process of joining thin sheets using the clinching method, Obróbka Plastyczna Metali, Vol. 21, No. 2, 2010, pp. 105-117.
• [15] Tubielewicz K., Turczyński K., Chmielik P.: Kształtowanie połączeń plastycznych w pracach montażowych (in Polish), Technologia i Automatyzacja Montażu, Vol. 61, No. 2, 2010, pp. 11-15.
• [16] Lee M.H., Kim H.Y., Oh S.I.: Crushing characteristic of double hat-shaped members of different materials joined by adhesive bonding and self-piercing rivet, International Journal Automotive Technology, Vol. 7, No. 5, 2006, pp. 565-570.
• [17] Lee M.H., Kim H.Y., Oh S.I.: Crushing test of double hat-shaped members of dissimilar materials with adhesively bonded and self-piercing riveted joining methods, Thin-Walled Structures, Vol. 44, No. 4, 2006, pp. 381-386.
• [18] Gronostajski Z., Polak S.: Quasi-static and dynamic deformation of double-hat thinwalled elements of vehicle controlled body crushing zones joined by clinching, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 8, No. 2, 2008, pp. 57-65.
• [19] Lee Ch.-J., Kim J.-Y., Lee S.-K., Ko D.-Ch., Kim B.-M.: Design of mechanical clinching tools for joining of aluminium alloy sheets, Materials and Design, Vol. 31, No. 4, 2010, pp. 1854-1861.
• [20] Papkala H., Pietras A., Zadroga L.: Zgrzewanie rezystancyjne punktowe blach ocynkowanych (in Polish), Przegląd Spawalnictwa, Vol. 76, No. 5-7, 2004, pp. 51-57.