Theoretical and experimental analysis of the sheet-titanium forming process

• Autorzy: Adamus J.

Warianty tytułu

PL

Teoretyczno-doświadczalna analiza procesu tłoczenia blach tytanowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper sheet-metal forming process, the essential part of modern industry, which enable us to produce the applied drawpiece e.g. in the aircraft, car or building industry, was discussed. Advantages and disadvantages of application of titanium and its alloys in the drawpieces were presented. The numerical simulation results of the stamping process of CP 2 titanium cylindrical cup were given. Material data needed for the numerical simulation, such as: Re, Rm, r-value, hardening coefficient n, forming limit diagram (FLD), were determined experimentally. A special attention was paid to the impact of such parameters as: friction coefficient, tool geometry (corner radius of the die and punch) and holding-down force on the strain distribution in the drawpiece. The simulation results were compared with the experimental ones. The numerical simulation was carried out with the ADINA System based on the finite element methods (MES).

PL

W artykule omówiono proces tłoczenia blach, jako istotny element nowoczesnego przemysłu, pozwalający na produkcję wytłoczek stosowanych w przemyśle lotniczym, samochodowym, budowlanym itp. Przedstawiono wady i zalety tytanu i jego stopów, jako materiałów stosowanych na elementy tłoczone. Podano wyniki symulacji numerycznej procesu tłoczenia tytanowej (CP2) wytłoczki cylindrycznej. Dane materiałowe takie jak: Re, Rm, współczynnik anizotropii normalnej r i wykładnik umocnienia n, krzywa odkształceń granicznych KOG, itp. niezbędne do symulacji numerycznej wyznaczono doświadczalnie. Szczególna uwage zwrócono na wpływ takich parametrów jak współczynnik tarcia, geometria narzedzi (promienie zaokraglenia stempla i matrycy), siła docisku itp. na rozkład odkształcen w wytłoczce. Wyniki symulacji numerycznej porównano z wynikami eksperymentalnymi. Symulacje numeryczna przeprowadzono w oparciu o program ADINA System, oparty na metodzie elementów skonczonych (MES).

Słowa kluczowe

EN

sheet-metal forming process; titanium; numerical simulation

PL

tłoczenie blach; tytan; symulacja numeryczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 3
• Strony: 705--709
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Adamus J.

• CZESTOCHOWA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, INSTITUTE OF METAL FORMING, QUALITY ENGINEERING AND BIOENGINEERING, 42-200 CZESTOCHOWA, 21 ARMII KRAJOWEJ AV., POLAND

Bibliografia

• [1] M. Gierzyńska - Dolna, J. Adamus, Lubricants for sheet-metal forming processes, in Polish, Przegląd Mechaniczny 17-18, 27-34 (1995).
• [2] J. Adamus, Tribological problems with shaping of thetitanium sheets, in Polish, Tribologia 2, 15-24 (2008).
• [3] A. Bylica, J. Sieniawski, Titanium and its alloys, in Polish, PWN, Warszawa (1985).
• [4] R. Melechov, K. Tubielewicz, W. Błaszczuk, Titanium and its alloys, in Polish, Edited by Częstochowa University of Technology, Częstochowa, Poland (2004).
• [5] R. Boyer, G. Welsch, E. W. Collings, Materials Properties Handbook: Titanium Alloys, ASM International, Materials Park, OH, (1994).
• [6] M. Yamada, An overview on the development oftitanium alloys for non-aerospace application in Japan, Mater. Sci. Eng. A 213, 8-15 (1996).
• [7] V. R. Jablonkov, J. R. Wood, B. G. Drummond, N. P. Hoskinson, Processing and properties of Ti-38-644 alloy for titanium automotive suspension springs, Proceedings of the 10th World Conference Ti-2003 Science and Technology 5, 3035 (2004).
• [8] B. J. Marquardt, J. R. Wood, B. G. Drummond, Processing and properties of Alvacr38-644 alloy for titanium suspension springs, Outlook, Special edition 23, 4-8 (2002).
• [9] K. Azumi, N. Yasui, M. Seo, Changes in the properties of anodic oxide films formed on titanium during long-term immersion in deaerated neutral solutions, Corrosion Science, pp. 885-896 (2000).
• [10] J. Pouilleau, D. Devilliers, F. Garrido, S. Durand -Vidal, E. Mahe, Structure and composition of passive titanium oxide films, Mater. Sci. Eng. B 47, 235-243 (1997).
• [11] C. Sitting, M. Textor, N. D. Spencer, M. Wieland, P. H. Valloton, Surface characterization on implant materials CP Ti, Ti6Al7Nb, Ti6Al4V with different parameters, J. Mater. Sci., Mater. Med. 10, 1, 35-46 (1999).
• [12] ADINA System v.8.3. Theory and Modeling Guide, vol. I: ADINA Solids & Structures. ADINA R&D, Inc., (2005).
• [13] PN-EN10002-1+AC1, (1998).
• [14] J. Adamus, The influence of friction and lubrication on formability of steel sheets and steel sheets with zinc layer during sheet-metal forming process, unpublished doctor’s thesis in Polish, Czestochowa University of Technology, (1998).
• [15] ASTM B 265-99.