Forming Of Spherical Titanium Cups From Circular Blanks With Cutouts On The Perimeter

• Autorzy: Lacki P. , Adamus J. , Więckowski W. , Winowiecka J.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0214

Warianty tytułu

PL

Tłoczenie tytanowych czasz kulistych z wykrojów okrągłych z wycięciami na obrzeżu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Despite substantial demand for drawn parts made of high-strength sheet metal (including titanium alloys) observed in the modern industry, particularly automotive and aviation, their application remains insignificant. This results from the fact that such sheet metal shows poor plasticity and its cold-forming is almost impossible. Low drawability makes it impossible to obtain even such simple shapes as spherical cups. The authors of this study developed circular sheet-metal blanks with cutouts on their perimeter. The blanks allow for cold forming of spherical cups from Ti6Al4V titanium alloy sheet metal using conventional rigid tools. The cutouts proposed in the study affect plastic strain distribution, which in turn leads to an increase in forming depth by about 30%. The numerical analysis, performed using the PamStamp 2G System software based on finite element method, was verified experimentally.

PL

Mimo, iż nowoczesny przemysł, głównie motoryzacyjny i lotniczy, zgłasza zapotrzebowanie na wytłoczki z wysokowytrzymałych blach metalowych, w tym stopów tytanu, ich zastosowanie jest znikome. Wynika to z faktu, że blachy te mają małą plastyczność i ich tłoczenie na zimno jest niemal niemożliwe. Niska tłoczność uniemożliwia kształtowanie nawet tak prostych geometrii jak czasze kuliste. W ramach niniejszej pracy opracowano kołowy wykrój z wycięciami na obwodzie, który umożliwia kształtowanie na zimno kulistych czasz z blachy ze stopu tytanu Ti6Al4V przy użyciu klasycznych, sztywnych narzędzi. Zaproponowane wycięcia wpływają na zmianę rozkładu odkształceń plastycznych, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia głębokości tłoczenia o około 30%. Analizy numeryczne, wykonane programem PamStamp 2G bazującym na metodzie elementów skończonych, zweryfikowano doświadczalnie.

Słowa kluczowe

EN

sheet-metal forming; titanium sheet; FEM modelling

PL

formowanie blachy; blacha tytanowa; modelowanie MES

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 829--834
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lacki P.

• Czestochowa University of Technology, 69 Dąbrowskiego Str., 42-201 Częstochowa, Poland

autor

Adamus J.

• Czestochowa University of Technology, 69 Dąbrowskiego Str., 42-201 Częstochowa, Poland

autor

Więckowski W.

• Czestochowa University of Technology, 69 Dąbrowskiego Str., 42-201 Częstochowa, Poland

autor

Winowiecka J.

• Czestochowa University of Technology, 69 Dąbrowskiego Str., 42-201 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] G. Ambrogio, L. Filice, F. Gagliardi, Mater. Design 34, 501-508 (2012).
• [2] X. Li, G. Guo, J. Xiao, N. Song, D. Li, Mater. Design 55, 325-334 (2014).
• [3] S.H. Zhang, Z.R. Wang, Z.T. Wang, Y. Xu, K.B. Chen, J. Mater. Process. Tech. 151, 39-47 (2004).
• [4] G. Ingarao, R. Di Lorenzo, F. Micari, J. Clean. Prod. 19, 337-347 (2011).
• [5] J. Adamus, Analiza kształtowania wyrobów tytanowych metodami obróbki plastycznej na zimno: The analysis of forming titanium products by cold metalforming. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 2010.
• [6] J. Adamus, P. Lacki, Comp. Mater. Sci. 50, 1305-1309 (2011).
• [7] J. Adamus, P. Lacki, Arch. Metall. Mater. 57, 1247-1252 (2012).
• [8] J. Adamus, Arch. Metall. Mater. 54, 705-709 (2009).
• [9] J. Adamus, Key Eng. Mat. 410-411, 279-288 (2009).
• [10] J. Adamus, P. Lacki, Key Eng. Mat. 549, 31-38 (2013).
• [11] F.-Q.Li, J.-H. Mo, J.-J. Li, L. Huang, H.-Y. Zhou, Mater. Design 52, 337-344 (2013).
• [12] E.N. Chumachenko, V.K. Portnoi, L. Paris, T. Billaudeau, J. Mater. Process. Tech. 170, 448-456 (2005).
• [13] J. Winowiecka, W. Więckowski, M. Zawadzki, Comp. Mater. Sci. 77, 108-113 (2013).
• [14] P. Lacki, J. Adamus, W. Więckowski, J. Winowiecka, Arch. Metall. Mater. 58, 1 (2013).
• [15] J. Adamus, P. Lacki, Comp. Mater. Sci. 94, 66-72 (2014).
• [16] N. Kotkunde, A.D. Deole, A. Kumar Gupta, S. Kumar Singh, B. Aditya, Mater. Design 60, 540-547 (2014).
• [17] E.-L. Odenberger, M. Oldenburgb, P. Thilderkvista, T. Stoehrc, J. Lechlerc, M. Merklein, J. Mater. Process. Tech. 211, 1324-1335 (2011).
• [18] F. Toussaint, L. Tabourot, F. Ducher, J. Mater. Process. Tech. 197, 10-16 (2008).
• [19] F. Djavanroodi, A. Derogar, Mater. Design 31, 4866-4875 (2010).
• [20] G. Ingarao, G. Ambrogio, F. Gagliardi, R. Di Lorenzo, J. Clean. Prod. 29-30, 255-268 (2012).
• [21] G. Sala, Mater. Design 22, 299-315 (2001).
• [22] N. Kotkunde, A.D. Deole, A. Kumar Gupta, S. Kumar Singh, Mater. Design 63, 336-344 (2014).

Uwagi

EN

Financial support of Structural Funds in the Operational Pro- gramme – Innovative Economy (IE OP) financed from the European Regional Development Fund – Project ”Modern material technologies in aerospace industry”, Nr POIG.01.01.02-00-015/08-00 is gratefully acknowledged.

PL

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