Analysis of the friction influence on change of surface topography in strip drawing test

• Autorzy: Trzepieciński T.

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu tarcia na zmianę topografii powierzchni wytłaczanych blach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the article, topographical and tribological analysis of the surface of steel sheets is presented. Strip drawing tests were used to describe the friction phenomenon in sheet metal forming processes. The topographical analysis of tested samples was carried out by using the Alicona InfiniteFocus measurement system. The results of strip drawing tests were used as input variables in a mathematical model of friction. The friction tests were carried out in order to determine the influence of the surface parameter values of the sheets, the surface parameters of the rollers, and the pressure force on the friction coefficient value.

PL

W pracy przedstawiono analizę topograficzną powierzchni po próbie przeciągania blachy. Analizę wykonano za pomocą systemów pomiarowych Subtronic 3+ Rank Taylor Hobson oraz InfiniteFocus firmy Alicona. Badania mające na celu wyznaczenie wartości współczynnika tarcia dla zmiennych warunków tarcia wykonano na specjalnym przyrządzie umożliwiającym pomiar tensometryczny. Badania zrealizowano dla różnych warunków tarcia wynikających z zastosowania trzech kompletów przeciwpróbek walcowych o różnej chropowatości powierzchni oraz różnych wartościach sił docisku rolek w warunkach tarcia suchego i smarowania olejem LAN-46. Określono wpływ zmiennych warunków tarcia na zmianę wartości parametrów chropowatości przeciąganych blach. Generalną zależnością wynikającą z badań jest spadek wartości współczynnika tarcia wraz ze wzrostem siły docisku dla warunków tarcia suchego oraz przy smarowaniu olejem. Po przekroczeniu pewnej wartości obciążenia zależność między siłą tarcia a siłą docisku jest nieliniowa, a współczynnik tarcia nie ma stałej wartości i zmienia się wraz ze wzrostem nacisku. Ze zmianą warunków tarcia wiążą się zmiany topografii warstwy wierzchniej próbek. Przeprowadzone pomiary parametrów struktury geometrycznej powierzchni blach po wykonaniu prób przeciągania nie dały jednoznacznej odpowiedzi na pytanie o wpływ warunków tarcia na zmianę chropowatości powierzchni blach. Procesowi tarcia analizowanej blachy głębokotłocznej towarzyszy zmniejszenie parametrów amplitudowych Sa oraz Sq. Jest to spowodowane wygładzaniem powierzchni blachy na skutek plastycznego zgniatania wierzchołków mikronierówności. Jednocześnie wraz ze zmniejszeniem chropowatości powierzchni blachy zwiększa się udział powierzchni nośnej.

Słowa kluczowe

EN

friction; friction coefficient; sheet metal forming

PL

tarcie; współczynnik tarcia; kształtowanie blach

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 1
• Strony: 125--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Trzepieciński T.

• Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• 1. ASTM (American Society for Testing and Materials), F-l Electronics Committee, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA, 19428-2959.
• 2. Czarnecki H.: Nośność materiałowa profilu chropowatości w aspekcie wytężenia warstwy wierzchniej, Tribologia, 39 (2008), pp. 117-125.
• 3. Firat M., Cicek O.: A FE technique to improve the accuracy of drawbead models and verification with channel drawing experiments of a high-strength steel, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 5/2011, pp. 107-119.
• 4. Gierzyńska M.: Tarcie, zużycie i smarowanie w obróbce plastycznej metali, WNT, Warszawa 1983.
• 5. Oczoś K.E., Lubimow W., Struktura geometryczna powierzchni. Podstawy klasyfikacji wraz z atlasem powierzchni. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2003.
• 6. Pawlus P.: Topografia powierzchni pomiar, analiza oddziaływanie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2005.
• 7. Sedlaček M., Vilhena L.M.S., Podgornik B., Vižintin J., Surface topography modelling for reduced friction. Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering, vol. 57/2011, pp. 674-680.
• 8. Stachowicz F., Trzepieciński T.: ANN application for determination of frictional characteristics of brass sheet metal, Journal of Artificial Intelligence, vol. 1/2004, pp. 81-90.
• 9. Trzepieciński T., Gelgele H.L.: Investigation of anisotropy problems in sheet metal forming using finite element method, International Journal of Material Forming, vol. 4/2011, pp. 357-359.
• 10. Trzepieciński T., Lemu H.G.: Application of Genetic Algorithms to Optimize Neural Networks for Selected Tribological Tests, Journal of Mechanics Engineering and Automation, vol. 2/2012, pp. 69-76.
• 11. Wihlborg A., Crafoord R.: Steel sheet surface topography and its influence on friction in a bending under tension friction test, International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 41/2001, pp. 1953-1959.
• 12. Wiklund D., Rosen B.-G., Wihlborg A.: A friction model evaluated with results from a bending-under-tension test, Tribology International, vol. 42/2009, pp. 1448-1452.