Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Models of determination the friction coefficient for simulation of steel sheet stamping

Evin Emil, Tomas Miroslav

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 8

245--249

EN

In FEM modelling of stamping processes, it is important to define different values of friction coefficients in different regions, depending on the nature of the actual deformation process taking place in each individual region. In this contribution the regression and analytical models for determination of friction coefficients under blankholder and also on die drawing edge by strip drawing test are presented. These models were also verified by experimental strip test under the same contact conditions. For experimental research the extra deep drawable Zn coated and uncoated steel sheets: DC 05- extra deep drawable uncoated steel sheet, DX 54D – extra deep drawable Zn coated steel sheet were applied. Obtained results indicate, that values of friction coefficients under different pressures on the die contact surfaces are not constant. Friction coefficients for studied materials were determined also using a deep drawing cup test and regression model of the drawing versus blankholder forces. Conformity of friction coefficients obtained by the cup and strip tests was confirmed. The friction model used in the FEM simulation was verified by the deep drawing cup test, as compliance of the coefficients of friction obtained.

PL

W modelowaniu MES procesów tłoczenia ważne jest zdefiniowanie wartości współczynników tarcia w różnych obszarach kontaktu, w zależności od rzeczywistego charakteru procesu deformacji zachodzącego w danym obszarze. W tej pracy przedstawiono modele regresji i modele analityczne wykorzystane do określania współczynników tarcia w obszarze pod dociskaczem i na krawędziach wytłoczki wyznaczone w oparciu o próbę rozciągania taśmy lub pasa blachy. Modele te zostały również zweryfikowane doświadczalnie przez rozciąganie pasów wybranych blach w tych samych warunkach kontaktu. Do badań doświadczalnych wybrano blachy stalowe głębokotłoczne, powlekane cynkiem - DX 54D i niepowlekane - DC 05. Uzyskane wyniki wskazują, że wartości współczynników tarcia przy różnych naciskach na powierzchniach stykowych matrycy nie są stałe. Współczynniki tarcia dla badanych materiałów określono również za pomocą próby miseczkowania i modelu regresji siły tłoczenia w funkcji siły dociskacza. Potwierdzono zgodność współczynników tarcia uzyskanych w próbach miseczkowania i rozciągania pasów. Model tarcia zastosowany w symulacji MES został zweryfikowany za pomocą próby miseczkowania, gdyż uzyskano zgodność wartości współczynników tarcia.

2

Modelowanie fizyczne właściwości mechanicznych i warunków kształtowania blach ze stopu AZ31

Hyrcza-Michalska M., Dembińska J.

Przegląd Mechaniczny

|

2015

|

nr 10

34--38

PL

W pracy przedstawiono rezultaty modelowania właściwości mechanicznych blach cienkich ze stopu magnezu AZ31. Badania te są kontynuacją doświadczeń w zakresie sporządzania charakterystyk technologicznej plastyczności blach taśmowych ze stopów magnezu odlewanych między walcami w układach pionowych albo poziomych, tzw. metodą twin-roll casting. W ramach wcześniejszych doświadczeń prowadzonych w Instytucie Technologii Metali Politechniki Śląskiej i we współpracy z Technische Universität Bergakademie Freiberg (Niemcy) pozyskano półwyroby w postaci blach cienkich ze stopu AZ31. W celu dalszego przetwarzania wytworzonych blach konieczne stało się zaprojektowanie optymalnych warunków ich kształtowania, np. metodami tłoczenia. Stąd podjęto prace modelowe nad zaprojektowaniem optymalnych warunków kształtowania tych blach. Z zastosowaniem granicznych krzywych tłoczenia określono kompleksowo tłoczność blach ze stopu magnezu AZ31 w podwyższonej temperaturze. Oceniono ilościowy i jakościowy wpływ temperatury odkształcenia na efekty tłoczenia wyrobów ze stopu magnezu AZ31. Wykonano również badania profilometryczne dla oceny zaprojektowanych warunków kształtowania i jakości powierzchni wyrobów tłoczonych z magnezowych blach w podwyższonej temperaturze.

EN

The paper presents the results of modeling mechanical properties of thin AZ31 magnesium alloy metal sheets. These studies are continuation of experiences in presenting the characteristics of technological plasticity of strips made of magnesium alloy which have been cast between rolls in vertical or horizontal systems called 'twin-roll casting'. In the context of previous experiments conducted at the Institute of Material Technology of the Silesian University of Technology in cooperation with the Technische Universität Bergakademie Freiberg (Germany), drawability of these strips at elevated temperatures has been comprehensively defined while using forming limit curves. Quantitative and qualitative impact of deformation temperature upon the drawability effects of AZ31 magnesium alloys products has been evaluated. To assess designed forming conditions and surface quality of pressed products made of AZ31 alloy the profilometry tests done.

3

Próby tłoczenia powłok z porowatego kompozytu Cu-Al2O3

Cyunczyk A., Sieniawski J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 8

392-396

PL

Właściwości mechaniczne, a szczególnie plastyczność porowatych metali i stopów zależy nie tylko od udziału objętościowego porów, ale również od ich geometrii (kształtu, wielkości i rozkładu porów w osnowie). Pod tym względem można dopatrywać się analogii między spiekanymi materiałami porowatymi, a żeliwami, gdyż wtrącenie grafitu w żeliwie podobnie jak pory w spieku stanowią wewnętrzne karby w materiale. Na podstawie porównania właściwości mechanicznych żeliw szarych i żeliw sferoidalnych można wnioskować, że doprowadzenie do zmiany kształtu porów z nieregularnego w sferoidalny pozwoli poprawić zdolność spieków do odkształceń plastycznych na zimno. Niniejsza praca jest próbą weryfikacji tej tezy w odniesieniu do obróbki plastycznej polegającej na tłoczeniu powłok z porowatego kompozytu. Przedmiotem badań był dyspersyjnie umocniony kompozyt Cu-Al2O3. Proszek kompozytu zawierający 1% obj. Al2O3 wytwarzano, scalając proszek miedzi z proszkiem tlenku glinu, przy wykorzystaniu techniki mechanicznego stopowania. Zastosowano niekonwencjonalny sposób mechanicznego stopowania, który polega na wielokrotnym powtórzeniu dwóch operacji: prasowania proszków w matrycy i zdzierania pilnikiem uzyskanej wypraski na proszek. Technika ta została opisana we wcześniejszej pracy [3]. Proszek kompozytu był następnie prasowany na zimno w matrycy i spiekany. Zastosowano dwa warianty spiekania, a mianowicie: spiekanie swobodne wyprasek oraz tzw. spiekanie pod ciśnieniem wewnętrznym. W tym drugim przypadku formowano wypraski o porach zamkniętych, a uwięziony w nich gaz wykorzystano podczas spiekania do aktywowania procesu i ukształtowania porów o postaci sferoidalnej. W tym zakresie wykorzystano wcześniejsze doświadczenia własne [4-6). Przygotowano próbki o kształcie krążków o średnicy 60 mm i grubości od l do 2 mm. Porowatość próbek zaprojektowano w granicach od 10 do 23%. Tłoczenie spieków przeprowadzano w przyrządzie do prób miseczkowania (rys. 2). Podczas prób rejestrowano przebieg siły tłoczenia (rys. 3). Graniczna porowatość spieków, przekroczenie której w górę nie pozwala na uzyskanie prawidłowych wytłoczek, okazała się większa w przypadku próbek spiekanych pod ciśnieniem wewnętrznym niż próbek spiekanych swobodnie. Zatem sferoidyzacja porów (rys. 4), towarzysząca spiekaniu pod ciśnieniem wewnętrznym, poprawia zdolność porowatego kompozytu do odkształcenia plastycznego na zimno. W przypadku wszystkich spieków graniczna porowatość rośnie ze zmniejszeniem grubości tłoczonych próbek. Siła tłoczenia nieznacznie rośnie ze wzrostem gęstości spieków (rys. 5).

EN

It is well-known that mechanical properties, especially plasticity of porous metals nad alloys is strongly dependent not only on the volume fraction of porosity but also upon a pore geometry (shape, size and distribution of pores). Sintered materials are in many respects similar to cast iron materials, since the graphite and pores cinstitute internal notches. It is commonly known that the notching effect is very high in grey cast iron with the graphite lamellae and mild in spheroidal cast iron with the spheroidal graphite forms. So, for the sake of the mechanical properties of porous bodies, a change from irregular to spheroidal shape of pores is desirable. In this paper a preliminary investigation upon a cold stamping of sintered porous bodies is described. Dispersion strengthened Cu-Al2O3 composite was the object of an experimental. Elemental powders of copper and alumina were used as starting materials. Composite powder: copper + 1vol.% alumina was prepared by mechanical alloying (MA). A nontraditional variant of MA which is founded in repetition of powders pressing and compact filing was applied. This techniąue is described in the earlier work [3]. The MA-ed powder was cold pressed and then sintered. Two conditions for sintering were applied namely free sintering and sintering under inner pressure. During sintering under inner pressure the energy of compressed gas in closed pores is utilized for activation of sintering and alteration of pore shape from irregular to spheroidal shape [4-6]. Disk samples of 60 mm diameter and 1-2 mm in thickness were obtained. Porosity of sintered samples was closed within the range of 10-23%. Samples were stamped incupping test attachment (Fig. 2). The results arę collected at Table 1. The force of stamping was recorded (Fig. 3). A limiting porosity, above which the correct drawpiece is not obtained, is greater for samples sintered under inner pressure than for samples sintered free. So, the spheroidization of pores (Fig. 4) during sintering under inner pressure is a cause of increase the plasticity of sintered composite. In both cases this limiting porosity rises with decreasing of the sample thickness. The force of stamping slightly depends on the density of samples (Fig. 5).