Validation of the results of numerical simulation of deep drawing of tailor welded blanks

• Autorzy: Piela A. , Rojek J.

Warianty tytułu

PL

Weryfikacja wyników numerycznej symulacji procesu tłoczenia wsadów spawanych laserem typu tailored blanks

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main subject of the paper is the analysis of plastic flow of tailored blanks in deep drawing processes. it has been shown in the present study that the key issue of the discussed problem is the development of a method which would allow to analyse nonuniform flow of blanks characterized by large changes of geometry, strain and stress state in the deformation process. Estimation of the formability of a tailored blank is not possible taking into account only the formability of the component sheets, without considering the shape of the drawn part as well as the location and orientation of the weld line with respect to directions of principal stresses in the blank. The present paper presents a model of tailored blanks which can be used in a finite element simulation to determine the formability of such blanks. The proposed solution mekes use of the results obtained in experimental tests on tailored blanks. The relationship between the formability of the base material and the formability of the weld zone has been found. Model parameters can be determined form the characteristic of the component sheets and properties of the welded zone. numerical simulation was carried out using the developed model. it was found that the flow of a tailored blank depends on the orientation of the weld line with respect to the directions of principal stresses and the formability of a tailored blank depends on the characteristics of the component shets and the quality of the weld. Theoretical model of a tailored blank and numerical simulation have been validated by experimental tests. local strains from numerical simulation have been presented on the forming limit diagrams and compared with strains measured in experiments.

PL

Podstawowy problem zawarty w artykule dotyczacy analizy plastycznego płyniecia blachy łączonej w procesach tłoczenia. Jak wykazano w badaniach, istota zagadnienia dotyczy opracowania metody analizy płynięcia niejednorodnego materiału blachy łączonej w procesach tłoczenia charakteryzujących się zmiennością geometrii oraz zmiennością stanu naprężenia odkształcenia strefy kształtowania. Ponieważ ocena tłoczności dokonywana na podstawie badań blach składowych nie pozwala na prognozowanie przebiegu procesu tłoczenia blachy łączonej, zwłaszcza dla bliżej nie sprecyzowanego kształtu wytłoczki i miejsca położenia oraz orientacji linii spoiny względem kierunków działania sił kształtujących blachę, dlatego opracowano model materiału blachy łączonej, pozwalający na stosowanie symulacji metodą elementów skończonych, do analizy i projektowania procesów tłoczenia tego rodzaju wsadów. Problem rozwiązano wykorzystując badania numeryczne oraz ruchowe próby tłoczenia blach łączonych spoiną laserwą. istotny element tych badań to określenie związków pomiedzy właściwościami odkształconego materiału a właściwościami strefy połączenia. oprawowano metodę wyznaczania parametrów modelu, jedynie w oparciu o charakterystyki blach składowych oraz właściwości strefy połączenia. Badania te posłuzyły do budowy modelu blachy łączonej pozwalającego na numeryczną symulację procesu tłoczenia blach łączonych. Stwierdzono, że odkształcenie blachy spawanej determinowane jest orientacją linii spawu względem kierunku działania obciążeń, zaś podatnoś do tłoczenia blach łączonych zależy od charakterystyki blach składowych oraz jakości spoiny.

Słowa kluczowe

EN

tailored blanks; numerical simulation; Tailor Welded Blanks

PL

tłoczenie blachy łączonej; symulacja numeryczna; płynięcie; laser; Tailored Blanks

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Archives of Metallurgy
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 48, iss. 1
• Strony: 37--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Piela A.

• Katedra Mechaniki i Technologii Przeróbki Plastycznej, Politechnika Śląska, 40-019 Katowice, ul. Krasińskiego 8

autor

Rojek J.

• IPPT PAN, 00-049 Warszawa, ul. Świętokrzyska 21

Bibliografia

• [1] H. Kusuda, T. Toshiyoku, N. Fumiaki, J. of Materials Processing Technology 1, 134 (1997).
• [2] B. Kinsey, L. Zhihong, C. Jian, J. of Materials Processing Technology 1, 145 (2000).
• [3] K. Lange, J. of Materials Processing Technology 1, 1 (1997).
• [4] K. M. Zhao, B. K. Chun, J. K. Lee, J. of Materials Processing Technology 2, 117 (2001).
• [5] A. Piela, Rudy i Metale Nieżelaznę 11, 527 (2001).
• [6] Z. Zimniak, A. Piela, J. of Materials Processing Technology 1-3, 254 (2000).
• [7] A. Piela, A. Kocańda, NUMIFORM 2001, ed., K. Mori, Toyohashi, Japan, 795 (2001).
• [8] A. Piela, M. Hyrcza, J. Lisok, Przegląd Mechaniczny 4, 19 (2001).
• [9] J. Rojek, A. Piela, Informatyka w technologii metali. eds., J. Kusiak, M. Pietrzyk, F. Grosman, A. Piela, Informatyka w Technologii Metali, 198 (2002).