Analiza numeryczna procesu bezotworowego nitowania - SPR

• Autorzy: Cacko R. , Czyżewski P.
• Konferencja: Fizyczne i Matematyczne Modelowanie Procesów Obróbki Plastycznej (FiMM; 16-17.10.2003; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach obserwowane są wyraźne tendencje do stosowania w konstrukcjach elementów lekkich, a przy tym wysoko wytrzymałych, wykonanych ze stopów aluminium, kompozytów, tworzyw sztucznych, itd. Łączenie takich materiałów metodami uważanymi za konwencjonalne niesie za sobą szereg niedogodności lub staje się wręcz niemożliwe. Jednym z rozwiązań jest nitowanie bezotworowe - SPR (SelfPiercing Riveting). W referacie zaprezentowano próby numerycznej analizy tego procesu przeprowadzone za pomocą wybranych, komercyjnych programów komputerowych opartych na metodzie elementów skończonych. W pierwszej części pokrótce omówiono technologię SPR. Następnie opisany został przegląd możliwości zamodelowania procesu SPR z wykorzystaniem programów LS_Dyna, Abaqus/Explicit oraz MSC/Marc. Zaprezentowane wyniki mają charakter jakościowy i stanowią początek działań podejmowanych w ramach projektu KBN mającego na celu optymalizację oraz opracowanie wytycznych do projektowania procesu nitowania bezotworowego.

EN

Although spot welding is widely used by the industry as an efficient sheet joining technique, it has some limitations in emerging lightweight construction using composite materials and aluminum. This is the reason why other methods are still under consideration and advanced research. One of them is self piercing riveting (SPR). The main advantages of this process are related with absence of the thermal decomposition in the material and the coating, absence of pollution, relatively simple equipment needed, ability to join various materials with different layers and coatings and finally leak proof joint obtained. Though this technology is being used for some time, the validity/quality of a joint stm depends on experimental parameters without real understanding of process mechanics. Ił has to be underlined, that even all design criteria are fulfilled, there is still no guarantee that strength of a joint is optimal. The main aim of this paper is to present preliminary analysis of residual stresses in the joint (rivet and sheets) after a rivet is developed. Commercial explicit FEM codes LS-Dyna, Abaqus/Explicit and MSC/Marc are used for process simulation.

Słowa kluczowe

PL

nitowanie bezotworowe; analiza numeryczna

EN

self-piercing riveting; numerical analysis

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2003
• Tom: z. 201
• Strony: 175--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cacko R.

• Zakład Obróbki Plastycznej, Instytut Technologii Materiałowych, Politechnika Warszawska

autor

Czyżewski P.

• Zakład Obróbki Plastycznej, Instytut Technologii Materiałowych, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• 1. Hahn O., Schulte A., Performance and Reliability of Self-Piercing Riveted Joints in Steel and Aluminum Alloys, Mechanical Fastening Seminar, Jan. 27th 1998, Troy, Michigan.
• 2. Westgate S.A., How Do Mechanical Fasteners Measure Up To Spot Welding. Mechanical Fastening Seminar, Jan. 27th 1998, Troy, Michigan.
• 3. Bokhari N., LaPensee M., Self-Piercing Riveting in Automotive Applications, Mechanical Fastening Seminar, Jan. 27th 1998, Troy, Michigan.
• 4. V. Hamela,b,*, J.M. Roelandta, J.N. Gacelb, F. Schmitb, Finite element modeling of clinch forming with automatic Remeshing Computers and Structures 77 (2000)185±200
• 5. www.henrob.co.uk