Złożone mikrowyciskanie : miniaturyzacja i łączenie zabiegów w procesach obróbki plastycznej

• Autorzy: Presz W. , Cacko R.

Warianty tytułu

EN

Combined micro-extrusion : miniaturization and operations coupling in metal fornning

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Postępująca miniaturyzacja urządzeń elektromechanicznych powoduje szybki wzrost zapotrzebowania na części metalowe o wymiarach nieprzekraczających 1 mm. Części takie mogą być wykonywane technologią obróbki plastycznej. Skrótowo przedstawiono konsekwencje i drogi miniaturyzacji procesów obróbki plastycznej, których wynikiem byto powstanie mikroobróbki plastycznej jako nowej gałęzi technologii. Zaproponowano klasyfikację łączenia zabiegów mikroobróbki plastycznej: w operacje złożone poprzecznie (sekwencje poprzeczne) oraz wzdłużnie (sekwencje wzdłużne), odnosząc kierunek przenoszenia elementu pomiędzy zabiegami do kierunku ruchu roboczego maszyny Zaprezentowano nowy jednooperacyjny proces złożony z mikrowykrawania z taśmy, międzyoperacyjnego smarowania i następującego po nim mikrowyciskania współbieżnego pręta. Proces ten dobrze nadaje się do mechanizacji ze względu na ominiecie trudności związanych z pozycjonowaniem wstępniaków w matrycy do wyciskania. Przeprowadzono wstępne symulacje MES tego procesu, porównując je z wynikami doświadczalnymi. Uzyskano zgodność wyników na poziomie 10% - 15%. Różnice wynikają z braku kontroli nad formowaniem się wypływki w trakcie obu realizowanych zabiegów. Wyeliminowanie tego zjawiska wymaga dalszych prac nad skorelowaniem ze sobą wymiarów narzędzi.

EN

Evolving miniaturization of the electro-mechanical devices causes rapid demand for metal parts of dimensions Iower than 1 mm. Such parts might be manufactured by metal forming. Conseguences of miniaturization on this technology as well as tendencies of process development is briefly presented. Classification of micro-forming operations coupling: łransverse compounded sequences (TCS) and longitudinally compounded sequences (LCS) is proposed. It is based on relations between direction of element movement among operations and direction of press working movement. New one-operation process, consisting of tape micro-blanking, lubrication between operations and following forward rod micro-extrusion is introduced. This process is well suited for mechanization in view of omitting difficulties related with workpiece positioning in a die. Primary FEM simulations are performed and compared to results obtained during experimental procedure. Accordance with the experimental results varies between 10% - 15%. Differences are caused by undesired, asymmetric flash formation during both operations. It might be eliminated by proper correlation between tools dimensions.

Słowa kluczowe

PL

miniaturyzacja procesów; mikroobróbka plastyczna; mikrowyciskanie; modelowanie MES

EN

miniaturization; microforming; micro-extrusion; FEM modelling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 32--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il.

Twórcy

autor

Presz W.

• Instytut Technik Wytwarzania WIP PW ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa

autor

Cacko R.

• Instytut Technik Wytwarzania WIP PW ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa

Bibliografia

• 1. Geiger M., Messner A. and Engel U.: Production of microparts - size effects in bulk metal forming, similarity theory Production Engineering, ISSN: 0944-6524, Vol. 4 (1), 1997, pp. 55 - 58.
• 2. Picart P., Michel J.F.: Effects of size and texture on the constitutive behaviour for very small cmponents in sheet metal forming. Advanced Technology of Plasticity, Vol. II, Procceedings of the 6th ICTP, Sept. 19 - 24, 1999.
• 3. Tiesler N.: Microforming - Size effects in friction and their influence on extrusion processes. Wire, No. 1, 2002, 34 - 38.
• 4. Presz W., Rosochowski A.: The influence of grain size on surface quality of microformed components. The 9th Int. Conf. on Material Forming, ESAFORM 2006, Glasgow UK, ApriI 26 - 28, 2006, pp. 587 - 590.
• 5. Yang M., Aizawa T., Nakano S., Ito K.: Development of Precise Micro Press Forming System for Fabrication of Micro Parts. Proc. 10th Int. Conf. Techn. Piast. ICTP 2011, pp. 1093 - 96.
• 6. Presz W., Andersen B., Wanheim T.: Piezoelectric driven Micro-press for microforming. AMME2006, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering No. 18, 2006, pp. 411 - 414.
• 7. Bark C, Vogele G., Weisener Th.: Bitte nicht beruren - Greifen mit Flusssigkeiten in der Mikrotechnik, F & M 104 (1996) 5, 372 - 374.
• 8. Geiger M., Kleiner M., Eckstein R., Tiesler N., Engel U.: Microforming. CIRR Vol. 50, 2001.
• 9. Merklein M., Tekkaya A.E., Brosius A., Opel S., Koch J.: Overview on Sheet-Bulk Metal Forming Process. Proc. 10th Int. Conf. Techn. Piast. ICTP 2011, pp. 1109 - 1114.
• 10. Presz W.: Contact Phenomena in Micro-Blanking. Int. J. Mater. form (2008) Suppl 1:471-474, Esaform 2008.
• 11. Hirota K.: Fabrication of micro-billet by sheet extrusion. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 191, 2007, pp. 283 - 287.
• 12. Ghasswmali E., Jarfors A.E.W., Tan M.J., Lim S.C.V.: Dead-Zone Formation and Micro-pin Properties in Progressive Microforming Process. Steel Research Special Edition. lOth Int. Conf. ITCP 2011, pp. 1014 - 19.
• 13. Presz W.: Proces bazowy dla numerycznego modelowania objętościowego mikrokształtowania plastycznego. Konfe¬rencja FiMM2005, Oficyna Wyd. PW. Zeszyty naukowe, Mechanika z. 207 ss. 77 - 82.
• 14. Cacko R.: Review of different material separation criteria in numerical modeling of the self-piercing riveting process - SPR. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. VIII, 2008, pp. 21 - 30.