Kompensacja efektu sprężynowania blach stalowych w ujęciu Metody Elementów Skończonych

• Autorzy: Bałon P. , Świątoniowski A.

Warianty tytułu

EN

Compensation of steel sheet springback effect in analysis work using Finite Element Method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono nowatorską metodę kompensacji wielooperacyjnej narzędzia formującego oraz tnącego z wykorzystaniem innowacyjnego oprogramowania. Wcześniejsze metody uwzględniały jedynie wpływ cięcia na sprężynowanie, ale bez generowania odprężonych powierzchni dla narzędzia tnącego. Metoda ta, przy spełnieniu wielu kryteriów optymalizacji, pozwala na uzyskanie części z minimalnym wpływem sprężynowania. Zwrócono szczególną uwagę na dane materiałowe, które są użyte podczas modelowania procesu formowania materiału. Zastosowanie się do podanych wskazówek pozwala znacznie zwiększyć dokładność kompensacji, przybliżając model analizy numerycznej do rzeczywistych rezultatów.

EN

Steel structures are nowadays more and more often fabricated from steels covered in the High Strength or Ultra High Strength steel grades. Application of this kind of materials considerably reduces weight of a structure due to its increased load bearing capacity, however at a cost of considerable rise in significance of springback. The springback size effects mainly from the material grade and the part shape geometry, which in extreme cases would differ from the reference part by as much as even a dozen millimeters. Reduction of implementation time, development of metal components and greater restrictions about designing and producing stamping tools will generate extra costs. Prediction of springback effect by hit and miss method with duly following corrections is difficult and arduous. But numerical compensation methods make it possible to receive precise results within limited time. This provides for huge economic advantage eliminating extra machining tests and enable production of dies in reasonable time. Presented in this paper is an innovative method of compensation of multiple operations of both forming and blanking dies. Taken into account in the former methods was only the effect of blanking operation on springback but without generating relieved surfaces for blanking die. Satisfying many optimization criterions this method provides for production of parts under minimum springback effect condition. Particular attention is paid to the material specification data before they are used for numerical modeling of the material forming process. These recommendations, if followed, might improve compensation accuracy bringing the model of numerical analysis closer to actual effect.

Słowa kluczowe

PL

sprężynowanie; kompensacja; optymalizacja; formowanie metali

EN

springback; compensation; optimization; metal forming

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 86, nr 12
• Strony: 1030--1033
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Bałon P.

• Kirchhoff Polska Sp. z o.o
• Katedra Systemów Wytwarzania, AGH

autor

Świątoniowski A.

• Katedra Systemów Wytwarzania, AGH

Bibliografia

• 1. „Ultra-High-Strength Steels. Enhancing vehicle safety and improving fuel efficiency”. Ford (2011) 7.
• 2. Seki N. „Successfully controls springback in thin Ultra-High Strength Steel stamping parts using PAM-STAMP 2G”. ESI Group, Francja (2011).
• 3. „Thyssen Krupp Steel, High-Strength steels for shallow formed part”. Duisburg, Germany (2009).
• 4. Kang S.S., Park D.H. „Application of computer-aided process planning system for non axisymmetric deep drawing products”, Journal of Materials Processing Technology 124 (2002), pp. 36÷48.
• 5. Choil J. C., Kim C., Choi Y., Kim J. H., Park J. H. „An Integrated Design and CAPP System for Deep Drawing or Blanking Products”. Int. Adv. Manuf Technology (2000) 16, pp. 803÷813.
• 6. Wie H., Chen W., Gao L. „Springback Investigation on Sheet Metal Incremental Formed Parts”.
• 7. Gronostajski J., Niechajowicz A., Polak S. „Springback deformation of drawpieces after trimming and parting”. Umformtechnik Tagungsband, Freiberg, Institut fuer Metallformung TU Bergakademie (2004), pp. 457÷476.
• 8. „User’s Guide PAM-STAMP 2G 2011”, ESI Group. Paris (2011).
• 9. Lundh H., Bustad P.A., Carlsson B., Engberg G., Gustafsson L., Lidgren R. „Sheet metal forming”, SSAB Tunnplant, Goteborg (1998), pp. 2:1, 2:2, 4:3, 4:4, 4:10, 4:17, 5:14.
• 10. Material properties Bulletin, Szwecja, SSAB (2011).
• 11. Firat M., Kaftanoglu B., Eser O. „Sheet metal forming analysis with any emphasis on the springback deformation”. Journal of Material Processing Technology, 196 (2008), pp. 135÷148.