Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Komputerowo wspomagane metody przewidywania zjawisk ograniczających kształtowanie blach

Hyrcza-Michalska M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 8

264--266

PL

Jednym z najbardziej rozpowszechnionych sposobów wytwarzania wyrobów z blach jest tłoczenie, obejmujące cięcie, gięcie i kształtowanie blach. Kwalifikacja materiałów wsadowych do procesów tłoczenia ciągle stanowi problem wytwórców pojazdów i jest tematem licznych opracowań [1, 3, 13, 15, 16, 18, 20-22]. Zalety tłoczenia, takie jak: niska masa i cienkościenność wytłoczek, wysoka dokładność odwzorowania geometrii detalu, automatyzacja i robotyzacja procesu wytwarzania stanowią o atrakcyjności tej technologii. Jednakże występują zjawiska, które ograniczają znacząco możliwości przetwarzania blach w złożonym stanie naprężeń i odkształceń umożliwiającym wykonanie danego detalu. Stąd projektowanie procesów tłoczenia nie może się już obyć bez wspomagania komputerowego projektowania wytłoczek. Dla konwencjonalnych sposobów kształtowania blach i prostego kształtu wytłoczek z dużą dokładnością przewidywane są zjawiska ograniczające tłoczenie, jak fałdowanie i pocienianie blachy prowadzące do jej pęknięcia. W tym zakresie wykorzystywane są programy komputerowe do modelowania i symulacji numerycznej metodą elementów skończonych [16, 20, 22] oraz charakterystyki właściwości mechanicznych materiałów wsadowych i graniczne krzywe tłoczenia blach wsadowych. Natomiast projektowanie niekonwencjonalnych sposobów tłoczenia, jak kształtowanie hydromechaniczne, czy tłoczenie na gorąco, jest stale doskonalone ponieważ pozostaje ciągle nierozpoznanym zagadnieniem w zakresie skutecznego prognozowania zjawisk ograniczających tłoczenie. Do modelowania numerycznego tych złożonych zagadnień kształtowania blach stosuje się różne programy komputerowe. W tym opracowaniu przedstawiono wybrane przykłady wykorzystania oprogramowania ETA / Dynaform 5.9 [2] do przewidywania zjawisk ograniczających kształtowanie blach w konwencjonalnym tłoczeniu wytłoczki poszyciowej z blachy o wysokiej wytrzymałości oraz w niekonwencjonalnym kształtowaniu cieczą tej samej blachy na wytłoczkę osiowo-symetryczną.

EN

One of the most common methods of manufacturing sheet metal products is stamping, including cutting, bending and shaping of sheets. The qualification of input materials for stamping processes is still a problem for vehicle manufacturers and is the subject of numerous studies [1, 3, 13, 15, 16, 18, 20- 22]. The advantages of pressing such as: low mass and thin-walled drawpieces, high accuracy of the geometry of the detail, automation and robotization of the manufacturing process are the attractiveness of this technology. However, there are phenomena that significantly limit the possibility of processing sheets in a complex state of stresses and strains enabling the creation of a particular detail. Hence, the design of stamping processes can no longer be used without the support of computerized design of stampings. For conventional methods of forming sheets and the simple shape of drawpieces, phenomena limiting the pressing, such as folding and thinning of the sheet leading to its cracking, are predicted with great accuracy. In this area, computer programs for modeling and numerical simulation are used applying the finite element method [16, 20, 22] and characteristics of mechanical properties of charge materials and forming limit curves of charge sheet blank pressing. On the other hand, the design of unconventional pressing methods, such as hydroforming or hot stamping, is constantly improved because it remains an unrecognized issue in the field of effective forecasting of phenomena limiting the pressing. Numerous computer programs are used for numerical modeling of these complex issues of sheet forming. This paper presents selected examples of the use of ETA / Dynaform 5.9 software [2] for predicting phenomena limiting sheet metal forming in conventional pressing of a high-strength sheet metal stamping and unconventional shaping of the same sheet into an axially symmetrical drawpiece.

2

Metodyka oceny tłoczności wysokowytrzymałych blach cienkich

Hyrcza-Michalska M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

310--312

PL

Kwalifikacja materiałów wsadowych do procesów tłoczenia ciągle stanowi problem wytwórców pojazdów. Do wytwarzania wytłoczek poszyciowych czy konstrukcji podwozia stosowane są blachy cienkie ze stali i stopów metali o coraz bardziej podwyższonej wytrzymałości. Właściwości plastyczne wymagane do ich skutecznego przetwarzania na drodze tłoczenia stają się mocno ograniczone i trudne do rozpoznania w oparciu o standardowe atesty właściwości mechanicznych dostarczane wraz z wsadami oraz analizę wytopową składu chemicznego. Zatem potrzeba właściwej oceny tłoczności oraz technologicznej podatności wsadów ze stali i stopów wysokowytrzymałych stała się motywacją dla podjęcia cyklu badań dla opracowania wytycznych i zweryfikowania zaleceń metodycznych dla oceny ich tłoczności. W artykule przedstawiono wyniki oceny tłoczności dla blach cienkich ze stali DP 600 i stopu typu INCONEL 625. W oparciu o doświadczenia dla tych reprezentantów wysokowytrzymałych wsadów, sformułowano wytyczne postępowania dla oceny ich tłoczności. O wskazane w tych wytycznych badania należy rozszerzyć wstępną kwalifikację materiałów wsadowych do tłoczenia w przypadku jakichkolwiek problemów technologicznych występujących przy ich przetwarzaniu. Także na etapie prac projektowych proponowane badania należy uwzględnić w zestawie danych definiujących właściwości wsadów w modelu materiałowym. W pracy usystematyzowano podstawowe próby oceny tłoczności z uwagi na kryterium symulowanego stanu mechanicznego i ich przydatności dla oceny cech wysokowytrzymałych wsadów. Ustalono, że dla kompleksowego zdefiniowania podatności technologicznej nie wystarczy sporządzić graniczną krzywą tłoczenia (GKT) badanej blachy. Należy dodatkowo precyzyjnie rozpoznać zespół stanów mechanicznych występujących w kolejnych operacjach tłoczenia wybranej wytłoczki na drodze symulacji numerycznej np. metodą elementów skończonych i odnieść rejestrowane wartości odkształceń lokalnych do właściwości blachy wsadowej reprezentowanych przez jej GKT. Przykładową procedurę postępowania zgodnego z prezentowaną metodyką oceny tłoczności wsadów wysokowytrzymałych przedstawiono dla wytłoczki pokrywy.

EN

Qualification of feedstock for forming processes is still a problem for vehicle manufacturers. For the manufacture of car body or chassis construction, thin sheet steel and metal alloys of increasingly higher strength are used. The plastic properties required for their efficient processing by stamping are becoming very limited and difficult to diagnose and also to evaluate based on standard mechanical properties and the chemical composition analysis delivered with the feedstock. The need for proper assessment of the drawability and technological susceptibility of high strength steel and high strength alloys has become a motivation for a series of studies to develop guidelines and to validate methodological recommendations for the assessment of their drawability. The article presents the results of the drawability evaluation for thin sheets of DP600 and INCONEL 625. Based on the experience of these highstrength representatives, guidelines have been formulated to assess their drawability. The studies indicated in these guidelines should extend the initial qualification of pressing materials in the event of any technological problems encountered in their processing and, in the design phase, include in the data set defining the properties of the feedstock in the material model. In the work, the basic methods of drawability estimation due to the simulated mechanical condition and their usefulness for the assessment of the characteristics of high-strength feedstock’s were systematized. It has been established that for the comprehensive definition of technological susceptibility, it is not enough to appoint the forming limit curve (FLC) of the test sheet. It is necessary to further precisely recognize the set of mechanical states occurring in subsequent embossing operations of the selected drawpiece by numerical simulation, eg using finite element method, and relate the measured values of the local strains to the properties of the charge sheet metals represented by its FLC. An example of a procedure in accordance with the presented methodology for drawability assessment of the high-strength charge is presented for the cover drawpiece.

3

Badania granicznej krzywej tłoczenia cienkich blach żaroodpornych i żarowytrzymałych

Hyrcza-Michalska M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 8

542--545

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań z zakresu doskonalenia metodyki oceny tłoczności blach cienkich wytwarzanych z materiałów o ograniczonej odkształcalności. Reprezentantami materiałów o ograniczonej odkształcalności są blachy cienkie żaroodporne i żarowytrzymałe, wykonane z nadstopów niklu z Inconel 625 lub Inconel 718. Blachy te są przetwarzane metodami tłoczenia na elementy konstrukcji poszycia silników lotniczych. Kształtowanie wsadów wykonanych z tego rodzaju materiałów wymaga przeprowadzenia licznych symulacji numerycznych, będących podstawą procesu projektowania cyklu technologicznego dla wyrobów tłoczonych. Charakterystyki właściwości materiałów wsadowych są podstawowymi danymi definiującymi model materiałowy w procesie symulacyjnym, a graniczna krzywa tłoczenia kompleksowo opisuje odkształcalność blachy. Pozyskanie granicznych krzywych tłoczenia realizowane jest na drodze eksperymentalnej. W przypadku materiałów o ograniczonej odkształcalności, wyznaczanie granicznej krzywej tłoczenia wymaga wykorzystania techniki cięcia wodą do przygotowania próbek o określonej geometrii oraz zastosowania wspomaganego komputerowo systemu analizatora odkształceń AutoGrid. Sporządzone, zgodnie z przyjętą metodyką postępowania, graniczne krzywe tłoczenia wykorzystano praktycznie i zaimplementowano do symulacji numerycznej procesu tłoczenia przy użyciu oprogramowania Eta/Dynaform.

EN

The article presents results of research in the field of improvement of drawability evaluation methodology of thin sheet metals characterized by limited deformability. Representatives of materials with limited deformability are heat-resistant and creep-resistant sheets, made of nickel superalloys for example, of Inconel 625 or Inconel 718. These sheets are processed using stamping methods to execute elements of aircraft engines structures. Forming charges made of such materials requires a number of numerical simulations, which are the basis of the design process of the technological cycle for products stamped. The characteristics of input materials properties are the underlying data defining material model in the simulation, and comprehensive forming limiting curve describes the formability of sheet metal. Obtaining forming limit curves is performed experimentally. In the case of materials of limited deformability, setting the forming limit curve involves the use of water cutting techniques to prepare samples with the specified geometry and uses a computer-aided system of strain analyzer AutoGrid. Prepared in accordance with the adopted conduct methodology forming limit curves were practically used and implemented to numerical simulation of stamping process using Eta / Dynaform software.