Wytwarzanie wielofunkcyjnych blach do tłoczenia za pomocą przyrostowego odkształcania w kanale kątowym

• Autorzy: Olejnik L. , Rosochowski A.

Warianty tytułu

Production of tailored blanks by Incremental ECAP

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule podano przegląd obecnie stosowanych metod produkcji wielofunkcyjnych wykrojek blaszanych o zmiennej grubości przeznaczonych do tłoczenia (tzw. Tailored Blanks, TB) wraz ze wskazaniem obszarów ich zastosowania i potencjalnych trudności. Zaproponowano nową metodę wytwarzania wykrojek TB, w której do zmiany grubości blachy zastosowano schemat odkształcenia oparty na prostym ścinaniu. Jest to odmiana procesu, który powstał początkowo jako metoda rozdrobnienia struktury ziarnistej metali za pomocy przeciskania materiału przez kanał kątowy bez zmiany grubości tego materiału (tzw. metoda ECAP). Jej rozwinięcie w kierunku zadawania odkształcenia za pomocą małych jego przyrostów (metoda I-ECAP) umożliwiło przerabianie długich odcinków materiału, jak również zróżnicowanie grubości materiału. Korzystając z tej możliwości, zbudowano dwa typy urządzeń do przyrostowego odkształcania kawałków blach przy przejściu przez kanał kątowy. Pokazano przykłady wykrojek o zmiennej grubości, które wytwarzano przy użyciu różnych konfiguracji narzędzi realizujących przyrostowe ścinanie. Wykrojki uzyskane nową metodą nazwano wykrojkami TSB (Tailored Sheared Blanks). Przeprowadzono symulację za pomocą metody elementów skończonych jednego z tych procesów, która dała wgląd w mechanizm różnicowania grubości blachy i rozkład odkształceń. Zaproponowana metoda ma szereg zalet takich, jak: brak spoiny, możliwość zarówno pocienienia, jak i pogrubienia blachy wyjściowej, uskoki na grubości blachy po dwóch stronach oraz dowolna długość odcinka przejściowego pomiędzy różnymi grubościami.

EN

The paper reviews the current methods of producing tailored blanks (TBs), together with the areas of applications and possible problems. A new method of producing TBs, based on simple shear, has been proposed. It is a variant of the process, which originally has been developed as a means of refining grain structure of metals by Equal Channel Angular Pressing (ECAP). Further development of ECAP towards an incremental version of this process (I-ECAP) enables processing very long billets and varying their thickness. Taking advantage of the latter, two different experimental rigs have been built in order to check feasibility of producing TBs by I-ECAP. TBs produced in this way have been named Tailored Sheared Blanks (TSBs). Finite element simulation of the process realised on one of these rigs provided an insight into the mechanism of changing blank thickness and strain distribution. The proposed method has several advantages such as lack of welding seams, possibility of thinning as well as thickening initial blanks, creation of thickness steps on both sides of the blank and flexible length of thickness transition.

Słowa kluczowe

PL

wykrojki typu TB; przyrostowe kształtowanie ścinaniem; TSB

EN

Tailored Blanks; incremental forming by shearing; Tailor Sheared Blanks

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 26, nr 4
• Strony: 307--324
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Olejnik L.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania, ul. L. Narbutta 85, 02-524 Warszawa, Poland

autor

Rosochowski A.

• University of Strathclyde, Department of Design Manufacture & Engineering Management, 75 Montrose Street, Glasgow G1 1XJ, Scotland, United Kingdom

Bibliografia

• [1] Olejnik, L. 2012. „Technika wytwarzania ultradrobnoziarnistych metali i stopow metodą przeciskania przez kanał kątowy.” Prace naukowe Politechniki Warszawskiej, seria Mechanika 240: 1–215.
• [2] Rosochowski, A., Olejnik, L., Rosochowska, M. 2015. „Tailored sheared blanks produced by incremental ECAP.” Key Engineering Materials 651-653: 651–656.
• [3] Kubel, E. 1997. “Manufacturers want more tailored blanks.” Manufacturing Engineering 119: 38–45.
• [4] Zadpoor, A.A., at. al. 2007. “Mechanics of tailor welded blanks: an overview.” Key Engineering Materials 344: 373–382.
• [5] Kopp, R., Wiedner, C., Meyer, A. 2005. “Flexibly rolled sheet metal and its use in sheet metal forming.” Advanced Materials Research 6-8: 81–92.
• [6] Pinard, F., Cretteur, L., Sener, J.-Y. 2004. “State of the art regarding design, modelling and processing of spot-welded patched blanks for the automotive industry.” In Proceedings of the IDDRG Conference, Sindelfingen, Germany, 24–26.05.2004.
• [7] Zadpoor, A.A., at. al. 2009. “Bendability of machined aluminium Tailor-made blanks.” International Journal of Material Forming 2 (1): 821–824.
• [8] Merklein, M., Johannes, M., Lechner, M., Kuppert, A. 2014. “A review on tailored blanks – Production, applications and evaluation.” Journal of Materials Processing Technology 214: 151–164.
• [9] Olejnik, L., Rosochowski, A. 2009. „Przyrostowy sposob przeciskania przez kanał kątowy.” Przegląd Mechaniczny 68 (10): 22–27.
• [10] Rosochowski, A., Rosochowska, M., Olejnik, L., Verlinden, B. 2010. „Incremental equal channel angular pressing of sheets.” Steel Research International 81 (9): 470–473.