Metodyka oceny tłoczności wysokowytrzymałych blach cienkich

• Autorzy: Hyrcza-Michalska M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2017.8.7

Warianty tytułu

EN

Methodology of drawability evaluation of high strength thin sheet metals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kwalifikacja materiałów wsadowych do procesów tłoczenia ciągle stanowi problem wytwórców pojazdów. Do wytwarzania wytłoczek poszyciowych czy konstrukcji podwozia stosowane są blachy cienkie ze stali i stopów metali o coraz bardziej podwyższonej wytrzymałości. Właściwości plastyczne wymagane do ich skutecznego przetwarzania na drodze tłoczenia stają się mocno ograniczone i trudne do rozpoznania w oparciu o standardowe atesty właściwości mechanicznych dostarczane wraz z wsadami oraz analizę wytopową składu chemicznego. Zatem potrzeba właściwej oceny tłoczności oraz technologicznej podatności wsadów ze stali i stopów wysokowytrzymałych stała się motywacją dla podjęcia cyklu badań dla opracowania wytycznych i zweryfikowania zaleceń metodycznych dla oceny ich tłoczności. W artykule przedstawiono wyniki oceny tłoczności dla blach cienkich ze stali DP 600 i stopu typu INCONEL 625. W oparciu o doświadczenia dla tych reprezentantów wysokowytrzymałych wsadów, sformułowano wytyczne postępowania dla oceny ich tłoczności. O wskazane w tych wytycznych badania należy rozszerzyć wstępną kwalifikację materiałów wsadowych do tłoczenia w przypadku jakichkolwiek problemów technologicznych występujących przy ich przetwarzaniu. Także na etapie prac projektowych proponowane badania należy uwzględnić w zestawie danych definiujących właściwości wsadów w modelu materiałowym. W pracy usystematyzowano podstawowe próby oceny tłoczności z uwagi na kryterium symulowanego stanu mechanicznego i ich przydatności dla oceny cech wysokowytrzymałych wsadów. Ustalono, że dla kompleksowego zdefiniowania podatności technologicznej nie wystarczy sporządzić graniczną krzywą tłoczenia (GKT) badanej blachy. Należy dodatkowo precyzyjnie rozpoznać zespół stanów mechanicznych występujących w kolejnych operacjach tłoczenia wybranej wytłoczki na drodze symulacji numerycznej np. metodą elementów skończonych i odnieść rejestrowane wartości odkształceń lokalnych do właściwości blachy wsadowej reprezentowanych przez jej GKT. Przykładową procedurę postępowania zgodnego z prezentowaną metodyką oceny tłoczności wsadów wysokowytrzymałych przedstawiono dla wytłoczki pokrywy.

EN

Qualification of feedstock for forming processes is still a problem for vehicle manufacturers. For the manufacture of car body or chassis construction, thin sheet steel and metal alloys of increasingly higher strength are used. The plastic properties required for their efficient processing by stamping are becoming very limited and difficult to diagnose and also to evaluate based on standard mechanical properties and the chemical composition analysis delivered with the feedstock. The need for proper assessment of the drawability and technological susceptibility of high strength steel and high strength alloys has become a motivation for a series of studies to develop guidelines and to validate methodological recommendations for the assessment of their drawability. The article presents the results of the drawability evaluation for thin sheets of DP600 and INCONEL 625. Based on the experience of these highstrength representatives, guidelines have been formulated to assess their drawability. The studies indicated in these guidelines should extend the initial qualification of pressing materials in the event of any technological problems encountered in their processing and, in the design phase, include in the data set defining the properties of the feedstock in the material model. In the work, the basic methods of drawability estimation due to the simulated mechanical condition and their usefulness for the assessment of the characteristics of high-strength feedstock’s were systematized. It has been established that for the comprehensive definition of technological susceptibility, it is not enough to appoint the forming limit curve (FLC) of the test sheet. It is necessary to further precisely recognize the set of mechanical states occurring in subsequent embossing operations of the selected drawpiece by numerical simulation, eg using finite element method, and relate the measured values of the local strains to the properties of the charge sheet metals represented by its FLC. An example of a procedure in accordance with the presented methodology for drawability assessment of the high-strength charge is presented for the cover drawpiece.

Słowa kluczowe

PL

tłoczność; ocena tłoczności; pomiary rozkładów odkształceń lokalnych; graniczna krzywa tłoczenia; analizator odkształceń AutoGrid; cienkie blachy

EN

drawability; drawability evaluation; local strain distribution measurements; forming limit curve; strain analyzer AutoGrid; thin sheet metal

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 84, nr 8
• Strony: 310--312
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hyrcza-Michalska M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Technologii Metali ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• [1] Hyrcza-Michalska M. 2016. „Problemy oceny tłoczności materiałów metalicznych”. Hutnik-Wiadomości Hutnicze. 83(9): 398−400.
• [2] Piela Antoni, Franciszek Grosman. 2002. „Współczesne metody oceny technologicznej plastyczności wsadów stosowanych do tłoczenia elementów karoserii samochodowych”. Obróbka Plastyczna Metali. (4) 2002: 17−26.
• [3] Piela Antoni, Zbigniew Zimniak. 2000. „Symulacja metodą elementów skończonych procesu tłoczenia blach typu Tailored Blanks na przykładzie próby miseczkowania”. Materiały 7 Konferencji nt. Zastosowanie komputerów w zakładach przetwórstwa metali, KomPlasTech 2000, Krynica-Czarny Potok 16-19.01.2000: 223−232.
• [4] Xiong Zhiqing and Xuemei Yang. 2005. „Quantitative Evaluation for Drawability of Sheet Metal”, J. Mater. Sci. Technol., 21(5): 763–766.
• [5] Hyrcza-Michalska Monika. 2016. „Badania odkształcalności blach cienkich ze stali i stopów wysokowytrzymałych”. Hutnik- Wiadomości Hutnicze. 83 (3): 105−111.
• [6] Hyrcza-Michalska Monika. 2016. „Application of a digital strain analyzer auto grid at thin sheet metals mechanical characteristics preparation and assessment of their drawability”. Solid State Phenomena. 246: 75−78.
• [7] ISO TC 164/SC 2 N 477, ISO/CD 12004-2, Metallic materials − Sheet and strip -Determination of forming limit curves − Part 2: Determination of forming limit curves in laboratory, Jan 26th, 2006.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).