Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Joining the High-Strength Steel Sheets Used in Car Body Production

Kaščák Ľuboš, Cmorej Denis, Spišák Emil, Slota Ján

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 1

184--196

EN

Nowadays, there are several important reasons for using high-strength sheets in the manufacturing of car bodies. Car manufacturers choose the steel with good formability, fatigue resistance and ability to absorb impact energy. Microalloyed steels and dual-phase steels are the materials which fulfil the above-mentioned criteria. The application of high-strength sheets has led to the development of new materials joining techniques. Mechanical joining, such as clinching, is the innovative technique to join these progressive materials. Materials of different thicknesses can be joined by clinching. The paper focuses on the comparison of the properties of the joints made by clinching and resistance spot welding. The application of resistance spot welding is still the most used joining method in car body production. These properties were investigated by tensile test and metallographic observation. The HCT600X+ZF, HCT600X+Z and HX420LAD+Z steel sheets were used for the experiments. The results of tensile test show that the values of load-bearing capacity of clinched joints reached from 3900 N to 5900 N and the resistance spot welded joints reached the values of load-bearing capacity from 12000 N to 19500 N. In comparison to the resistance spot welded joints, the clinched joints reached from 32 to 48% of load-bearing capacity.

2

Technologia klinczowania blach w aspekcie wykorzystania blach powlekanych

Lonkwic Paweł, Usydus Ireneusz, Bielecki Michał

Obróbka Metalu

|

2019

|

nr 4

20--24

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące oceny połączeń klinczowanych w aspekcie użycia blach powlekanych. Porównano wartości sił zrywających próbki. Do badań użyto materiały wykorzystywane w procesie produkcji grzejników. Proces łączenia został wykonany z użyciem ręcznej klinczarki BTM. Stwierdzono, że z technologicznego punktu widzenia zalecanym rozwiązaniem jest łączenie niepokrytych materiałów warstwami folii. Gdy zachodzi konieczność pokrycia powierzchni blachy folią, przed połączeniem, w miejscach łączenia należy folię usunąć.

EN

In this paper research on the evaluation of clinched joints in terms of the use of coated sheets were presented. The values of the breaking forces of the samples were compared. Materials used in manufacturing process of radiators were used for the tests. The joining process was carried out with manual BTM clamping machine. It was found that from technological pointed of view the recommended solution is to join uncovered materials with layers of foil. When it is necessary to cover the sheet metal surface with foil, the foil in the connection points must be removed before it is joined.

3

Wpływ stanu powierzchni na wytrzymałość połączenia elementów blaszanych metodą klinczowania

Lonkwic P., Usydus I.

Obróbka Metalu

|

2018

|

nr 4

37--41

EN

Clinching is an alternative to joining metal elements made of sheet metal up to 2 mm thick without the need for additional fasteners such as: screws, rivets or welding. It is a method based on the plastic deformation of the material which is included by the stamp or matrix of the clinching device. The method shall be applied in heating industrial refrigeration or the manufacture of small elements made of thin sheet metal. Elements which are joined by means of clinching and which are visible elements, require coating – often powder coating. A common dilemma is to determine whether the components should be pained before the clinching process or after, especially in cases of assembly or operational loads after assembly of the elements. In the paper an analysis of the influence of powder coating on the strength of the clinched joint is presented. Test were carried out on sample made of 0,7 and 1,0 mm thick galvanized steel sheet in various variants of varnishing.

PL

Klinczowanie stanowi alternatywę dla łączenia elementów metalowych wykonywanych z blachy o grubości do 2 mm bez konieczności stosowania dodatkowych łączników typu śruba, nit czy spaw. Jest to metoda oparta na plastycznej deformacji materiału, która jest wywoływana poprzez stempel i matrycę urządzenia klinczującego. Metoda jest stosowana w ogrzewnictwie, chłodnictwie przemysłowym czy też przy produkcji drobnych elementów z cienkich blach. Elementy, które są łączone za pomocą klinczowania, a są elementami widocznymi wymagają lakierowania – często proszkowego. Częstym dylematem jest wówczas określenie czy elementy powinny być lakierowane przed procesem klinczowania czy po – zwłaszcza w przypadkach występowania obciążeń montażowych lub eksploatacyjnych po montażu detali. W artykule zaprezentowano analizę wpływu położenia warstwy lakieru proszkowego na wytrzymałość połączenia klinczowanego. Badaniom poddano próbki wykonane ze stalowej blachy ocynkowanej o grubości 0,7 i 1,0 mm w różnych wariantach lakierowania.

4

Experimental study on DP600 clinched joints

Jonas S., Tisza M.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 1

31--40

EN

Clinching is an effective joining technique for lightweight sheet materials that are difficult or impossible to weld. Clinching is a relatively new technology in which two to three sheet metal parts are joined together by a process of local plastic deformation without the use of any additional components with the application of a special tool. In this study, an experimental investigation of clinch joints was performed. A non-standardized technique was used to determine the optimal joint geometry for further experiments. The used material type was DP600 (dual-phase, advanced high strength steel).

PL

Klinczowanie jest skuteczną metodą łączenia stosowaną przy lekkich materiałach arkuszowych, w przypadku których spawanie jest niemożliwe. Klinczowanie jest relatywnie nową metodą, w której 2–3 arkusze blachy są łączone w wyniku miejscowego odkształcenia plastycznego dokonywanego bez użycia żadnych dodatkowych komponentów, za pomocą specjalistycznego narzędzia. W tym badaniu dokonano eksperymentalnej analizy łączeń klinczowych. Do ustalenia optymalnej geometrii łączeń w dalszych eksperymentach użyto niestandardowej techniki. W badaniu został użyty materiał DP600 (dwufazowa wysokowytrzymałościowa stal).

5

The evaluation of properties of mechanically clinched joints made of ferrous and non-ferrous materials

Kaščák Ľuboš, Spišák Emil, Kubík René, Majerníková Janka

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 1

162--170

EN

Nowadays, there are several reasons for the utilization of the sheets made of aluminum in the car body production. Besides decreasing the car body weight, there is a need to reduce fuel consumption of the vehicle as well as the environmental impact by lower production of emissions. Moreover, such reasons are mutually dependent or influence each other. The application of the aluminum sheets in hybrid car body production resulted in the need for innovative joining techniques, which could make it possible to successfully join sheets from aluminum alloys. Mechanical clinching is one of the new or innovative joining techniques, which belongs to cold-forming joining process, which makes it possible to join different kinds and thicknesses of sheets. Individual materials and thicknesses can be combined. The mechanically clinched joints are durable, and the joining process duration is very fast (duration of 1s) and does not have a distinctive impact on the environment; a protective layer of the sheets remains intact. The paper focuses on the evaluation of the properties of hybrid joints that were prepared by the single stroke clinching process with a rigid die. The hot-dip galvanized steel sheets DC06 and H220PD combined with the sheets from aluminum alloys EN AW 5754 (having different values of the hardness – H11, H22, and H24) and EN AW 6082 were used for joining. The results from experiments confirmed the mechanical clinching is the suitable technique for joining such combination of sheets. However, some considerations, such as the arrangement of the sheets about the punch and die, must be regarded.

6

Łączenie blach ze stopu magnezu AZ31 metodą przetłaczania na gorąco

Gronostajski Z., Bartczak B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 7

3--6

PL

W artykule opisano metodę przetłaczania na gorąco do łączenia blach ze stopu magnezu AZ3 7. Łączenie poprzez przetłaczanie polega na lokalnym wtłoczeniu jednej blachy w drugą, aby zablokować dno blachy wtłoczonej względem blachy wytłaczanej. Próby rozciągania wykazały, że badany stop osiąga dobrą plastyczność w temperaturach powyżej 300°C. Zaprojektowano specjalne stanowisko, na którym stop magnezu był nagrzewany oporowo do temperatury ok. 350°C, a następnie klinczowany. W obserwacjach makroskopowych nie zaobserwowano żadnych wad połączeń. Wykonane badania wytrzymałościowe w warunkach statycznych i dynamicznych, potwierdziły poprawność wykonania złączy.

EN

The method of the hot clinching of magnesium alloy sheets joining is presented. Clinching is a bulk-sheet metal-forming process aimed at joining thin metal sheet without additional components, using special tools to plastically form an interlock between two or more sheets. The tensile test proved that the researched magnesium alloy has good workability at temperature 300X. The special device was designed where the sheets of magnesium alloys were joined at temperature 350X and then clinching. The dynamic and static tensile test of joining and the macroscopic observation confirm good quality of joining.

7

Niskocykliczne charakterystyki zmęczeniowe połączeń klinczowych

Balawender T.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 12

669--674

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych (statycznych i zmęczeniowych) połączeń klinczowych i klinczowo- klejowych. W badaniach zmęczeniowych stosowano cykliczne obciążenie rozciągające o przebiegu odzerowo-tętniącym. Maksymalna siła ustalana była na różnym poziomie w zależności od maksymalnej siły przenoszonej przez złącze klinczowe wyznaczonej w próbie statycznej. W badaniach stosowano trzy rodzaje materiałów: stal DC4, stopy aluminium 2024 i 7475. Dla stopu aluminium 7475 przeprowadzono badania na złączach klinczowych i klinczowo-klejowych. Uzyskane wyniki wskazują na efekt wzmocnienia złącza klinczowego poddanego niskocyklicznemu obciążaniu siłami powodującymi uplastycznienie obszaru złącza. Inny jest charakter niszczenia połączenia przy obciążeniach statycznych i obciążeniach cyklicznych. Stwierdzono, że w złączach hybrydowych klinczowo-klejowych za niskocykliczną nośność złącza odpowiada złącze klejowe.

EN

Clinching is a sheet metal joining method, which involves the deformation of the material being joined to form a mechanical interlock, without use any additional joining elements. This is an alternative joining method to traditional methods involving screws, rivets or welding. Clinching is applied in automobile industry (particularly in certain parts of the vehicle body) and in furniture and computer industries, in different kind household appliances as well as in ventilation and air conditioning systems. However, a prospective application of this technology in aerospace requires more attention. Although the static strength of clinched joints is lower than that of other joints (e.g., pressure welded joints), the fatigue strength is comparable. During cyclic loading within the elastic regime, stress and strain are directly related through the elastic modulus. However, for cyclic loading that produces plastic strains, the responses are more complex and form a hysteresis loop. Since plastic deformation is not reversible, the stress-strain response during cycling loading can be diversified, largely depending on the mechanical properties of tested material. The material can either undergo cyclic strain hardening, cyclic strain softening, or remain stable. The present work focuses on a study of the mechanical behavior of clinched joints in terms of static and fatigue strength tests. All indentations were manufactured using the same tools; the outer diameter of the joint convexity was equal 10 mm. Material of joined sheets was low carbon steel grade DC4, aluminum alloys 2024 and 7475 and the sheet’s thickness was 1 mm. The overlap specimens with one point clinched joint were tensile – shear loaded in low cycle fatigue test. Specimens were subjected to tensile tests and fatigue tests, using an universal testing machine Zwick-Roell with maximum nominal load equal to 100 kN. The tests showed that clinched joints of tested materials undergo strain hardening law when cyclic loading. There is a difference in failure mode of clinched joint observed in static tensile test (the joint opens as a press-stud fastener) and cyclic tensile test (the joint failures by cracks in the joint neck). It was concluded that the low-cyclic fatigue strength of hybrid clinch-adhesive joint is due to the adhesive joint strength.

8

Clinching as a non-standard method for joining materials of dissimilar properties

Kaščák L., Spišák E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2012

|

z. 84[284], nr 3

31--41

EN

The automotive industry is currently working to accommodate the conflicting requirements of both environmental legislation and customer demands for greater performance and more luxury and safety features, by developing a light-weight and therefore essentially, energy-efficient vehicle. To satisfy these demands, various materials are used in car body production. But it is not always possible to join these materials by common joining method such as resistance spot welding; therefore clinching seems to be possible alternative. The paper dealt with the evaluation of properties of joints made by clinching. The sheets made of the high-strength low-alloy steel H220PD (a0 = 0.8 mm), advanced high strength steel RA-K 40/70+Z100MBO (a0 = 0.77 mm) and the drawing grade steel DX51D+Z (a0 = 0.9 mm) were used for the experiments. The following tests were performed to evaluate the properties of the clinched joints: tensile test and a metallographical analysis.

PL

Przemysł samochodowy jest obecnie skupiony na spełnianiu sprzecznych wymagań przepisów ochrony środowiska oraz potrzeb klientów w zakresie poprawy komfortu i cech bezpieczeństwa przez rozwijanie produkcji samochodów o lekkiej konstrukcji, a zatem energooszczędnych. Spełnienie tych wymagań jest możliwe przez wprowadzenie różnych materiałów do produkcji karoserii samochodowych. Łączenie tych materiałów za pomocą powszechnie stosowanej metody zgrzewania oporowego nie jest zawsze możliwe, dlatego klinczowanie wydaje się być metodą alternatywną. Artykuł przedstawia ocenę właściwości połączeń wykonanych metodą klinczowania. W badaniach eksperymentalnych wykorzystano blachy ze stali wysokowytrzymałej niskowęglowej H220PD (a0 = 0,8 mm), wielofazową stal wysokowytrzymałą RA-K 40/70+Z100MBO (a0 = 0,77 mm) i stal przeznaczoną do tłoczenia DX51D+Z (a0 = 0,9 mm). Właściwości połączeń klinczowych oceniano podczas próby rozciągania i analizy metalograficznej.

9

Wpływ wariantów technologicznych na wytrzymałość złącza klinczowego

Balawender T.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 11

671-676

PL

Celem prezentowanych badań było zwiększenie wytrzymałości złącza klinczowego. Testowano złącza klinczowe wykonane w różnych warunkach tarcia na powierzchniach styku łączonych blach oraz modyfikowane przeróbką plastyczną. Jakość otrzymanych złączy określano na podstawie ich parametrów geometrycznych, tj. zafałdowania blach na ściance bocznej dającego efekt "zamka", grubości blachy górnej na ściance bocznej oraz grubości dna przetłoczenia. Wytrzymałość złączy określano w próbie jednoosiowego rozciągania jako maksymalną siłę ścinającą złącze.

EN

This study presents attempts to improve the resistance of the clinched joint. The forming method of the clinched joint was experimentally investigated for various combinations of clinching tools (punch and die) and process conditions. The experiments covered the effect of these changes on the joint undercut, neck thickness and bottom thickness. The relevant geometrical aspects of the punch/die set and process conditions were determined. The shear tests of a single lap clinched joints were performed to estimate the strength of the clinched joint.

10

Klinczowanie jako sposób łączenia cienkościennych blach

Balawender T.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2010

|

nr 1

33-35

EN

Clinching is a mechanical fastening technique for point joining of sheet materials. The focus of this paper is presentation of some aspects of clinching process. Mechanical strength of clinch joint and its comparison with other joints are discussed. Essential parameters of this joint are indicated. The example of laboratory test-stand is presented - a pair of tools (punch and die) attached to C-frame hydraulic press as well as a few example clinch joints of different sheet metals.

11

Łączenie blach przetłaczaniem (klinczowanie)

Balawender T.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 6

322-326

PL

Łączenie przetłaczaniem (klinczowanie) jest głównie stosowane w przemyśle motoryzacyjnym do łączenia zewnętrznych i wewnętrznych blach drzwi i pokryw samochodowych. Ze względu na bezpośrednie łączenie blach, bez użycia łącznika, uzasadnione wydaje się być zastosowanie metody klinczowania do aplikacji lotniczych. W celu określenia efektywności takich połączeń, zaprojektowano i wykonano narzędzia oraz przeprowadzono próby przetłaczania za pomocą tłocznika zamontowanego na prasie hydraulicznej o ramie typu C. Otrzymane złącza badano na ścinanie. Stosowano różne materiały: aluminium, miedź, mosiądz M63 oraz stal niskowęglową głębokotłoczną.

EN

The clinch joining is commonly used in the automotive industry to join together the inner and the outer skin in car doors. Because of direct connection of joining sheets, there is no joining element and clinch joining seems to be conveveint in aviation applications. In order to determine the effect of such joining, the tools (punch and die) were constructed and attached to C-frame hydraulic press. Obtained joint specimens were shear tested. Various materials: aluminium, cooper, CuZn37 brass and mild steel, were used as specimen material.

12

Evaluations of properties of clinching and resistance spot welding

Kascak L., Spisak E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 73 [253]

161-166

EN

The paper deals with evaluation of properties of joints made by clinching and resistance spot welding. Clinching method is a relatively new technique of material joining which is beginning to find its place in the automotive industry as an alternative to resistance spot welding, especially in joining materials of different thicknesses, and qualities and with various surface treatments. The advantages and disadvantages of clinching and the possibilities of its usage in the automotive industry are described in the paper. Deep drawn steel sheets of various thicknesses, qualities and various surface treatments produced for the automotive industry by U.S.Steel Ltd. were used for the experiments. Samples with single clinch joints, double clinch joints and samples with single resistance spot welded joints were prepared, whereby various combinations of thicknesses and qualities of joined materials were used. The influence of the sheet's position in clinching of materials of various thickness considering the active parts of the tool i.e. punch and die was observed. Consequently the currying capacities of clinch joints and spot welded joints were evaluated and compared.

13

Stanowisko do montażu detali przewodów klimatyzacyjnych metodą "clinchingu"

Berliński A.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2008

|

nr 1

13-16

PL

W artykule przedstawiono wyniki realizacji projektu stanowiska do montażu przewodów klimatyzacyjnych wykorzystującego nowoczesną technologię łączenia kształtowego blach tzw. "clinchingu". Przybliżono istotę wykorzystanej metody łączenia i konfigurację stanowiska oraz opisano jego elementy składowe. Celem projektu było wyeliminowanie dotychczasowego sposobu produkcji bazującego na technologii spawania i zgrzewania punktowego. Przedstawiono osiągnięte korzyści i kierunki rozwoju.

EN

The paper presents results of project technological place to montage ventilating flue, make use of new technology assembly sheet of metal - "clinching ". Shows essence make use of method assembly, configurations place to montage and description components of all. Aim of project was eliminating old production method based on weld. Achievement advantage and direction of development was presents.