Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

W-temper forming of aa7075 aluminum alloys as an alternative to the warm and hot stamping

Saenz de Argandona E., Galdos L., Ortubay R., Mendiguren J., Agirretxe X.

Computer Methods in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, No.1

51--57

EN

As important light-weight structure material, aluminum alloys have been widely used in automotive and aerospace industries. In the last years, the manufacturing of parts with high strength and good dimensional accuracy has become the main objective in industrial applications. Within the available aluminum alloys, the 7xxx series has attract the interest of the industrial designers due to the high yield strength and ultimate tensile strength they present. However, the formability of these alloys in as-received industrial condition is very poor at room temperature and various studies are being carried out to develop efficient warm and hot forming processes to form them industrially using heated tools. In the present paper, the W-temper forming is studied as an alternative to the warm and hot forming processes. Heat treatment temperatures and critical times are presented and an industrial B-Pillar is formed to validate the new process. In the last chapter, the final mechanical properties of the part are reported, before and after a virtual e-coat process where the W-temper forming is compared with a hot stamping process.

PL

Stopy aluminium, jak ważny, lekki materiał konstrukcyjny, są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, ostatnich latach, wytwarzanie części o wysokich własnościach wytrzymałościowych i dużej precyzji stało się jednym z głównych zastosowań przemysłowych. Spośród dostępnych stopów aluminium, seria 7xxx jest szczególnie interesująca dla projektantów-przemysłowych, ze względu na wysoką granicę plastyczności wytrzymałość na rozciąganie. Jednakże, plastyczne kształtowanie tego typu stopów w warunkach przemysłowych, w temperaturze pokojowej jest bardzo ograniczone. Stąd prowadzonych jest wiele badań nad opracowaniem efektywnego kształtowania stopów aluminium w procesach na ciepło i gorąco z wykorzystaniem podgrzewanych narzędzi, mogących mieć zastosowania przemysłowe. W niniejszej pracy analizowano proces kształtowania zwany W-temper jako alternatywę dla odkształcania na ciepło lub gorąco.. Walidację nowego procesu wytwarzania przedstawiono dla wybranej, rzeczywistej części produkowanej dla przemysłu motoryzacyjnego, fragmentu słupka B. W ostatniej części pracy omówiono końcowe własności mechaniczne produktu, gdzie kształtowanie typu W-temper zostało porównane z procesem tłoczenia na gorąco.

2

Numerical simulation of the roll levelling of dp1000 steel using a nonlinear combined hardening material model

Silvestre E., Saenz de Argandona E., Galdos L., Mendiguren J.

Computer Methods in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, No.1

44--50

EN

The roll levelling is a forming process used to remove the residual stresses and imperfections of metal strips by means of plastic deformations. During the process the metal sheet is subjected to cyclic tension-compression deformations leading to a flat product. The process is especially important to avoid final geometrical errors when coils are cold formed or when thick plates are cut by laser. In the last years, and due to the appearance of high strength materials such as Ultra High Strength Stee/s, machine design engineers are demanding a reliable too/ for the dimensioning of the levelling facilities. In response to this demand, finite element analysis is becoming an important technique able to lead engineers towards facilities optimization through a deeper understanding of the process. Nevertheless, the most commonly used mate¬rial models, isotropic hardening models, are not able to reproduce the material's Bauschinger effect and the final numerical results are not accurate enough. In the present paper, the roll levelling simulation of a DP 1000 steel is performed using a combined isotropic-kinematic hardening formulation, firstly introduced by Armstrong and Frederick and subsequently modified by Chaboche. For material parameters' identification tension-compression tests and shear-tests have been realized and compared. Finally, the influence of the material model in the numerical results is analyzed by comparing a pure isotropic model and a combined Chaboche hardening model.

PL

Walcowanie prostujące jest procesem odkształcania stosowanym do usuwania naprężeń szczątkowych i niedoskonałości pasma po walcowaniu, wykorzystującym odkształcenia plastyczne. Podczas procesu blacha jest poddawana cyklicznym odkształceniom rozciągająco-ściskającym, prowadzącym do otrzymania produktu płaskiego. Proces jest szczególnie istotny, gdy w ostatnim etapie produkcji blacha jest zwijana lub, jak w przypadku blach grubych, stosowane jest cięcie laserowe, gdyż pozwala uniknąć błędów kształtu. W ciągu ostatnich lat, ze względu na coraz szersze wykorzystywanie materiałów o wysokich własnościach wytrzymałościowych, takich jak stale typu UHSS, przed konstruktorami maszyn pojawiają się zadania projektowania niezawodnych i precyzyjnych narzędzi do walcowania prostującego. Numeryczna analiza procesu, wykorzystująca modelowanie metodą elementów skończonych, stała się ważną techniką, pozwalającą inżynierom na optymalizację tego procesu poprzez jego lepsze, głębsze zrozumienie. Niemniej klasyczne modele umocnienia materiału, modele izotropowe, nie oddają efektu Bauschingera obserwowanego w trakcie walcowania prostującego, przez co ilościowe wyniki obliczeń nie są wystarczająco dokładne. W niniejszej pracy, przeprowadzono symulację procesu walcowania prostującego dla stali DP100 wykorzystując izotropowy, kinematyczny model umocnienia materiału, wprowadzony po raz pierwszy przez Armstronga i Fredericka, a następnie zmodyfikowany przez Chaboche'a. Identyfikację parametrów modelu przeprowadzono na podstawie wyników testów rozciągania i ściskania oraz prób ścinania. Ponadto w pracy zbadano wpływ modelu materiału w obliczeniach numerycznych porównując wyniki otrzymane dla czystego modelu izotropowego modelu Chaboche'a umocnienia materiału.

3

Determination of heat transfer coefficients under closed loop controlled constant contact pressures

Galdos L., Saenz de Argandona E., Mendiguren J., Ortubay R., Agirretxe X., Martín J. M.

Computer Methods in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, No.1

58--64

EN

During hot forming and tailor tempering of boron steels, heat transfer between work-piece and dies has an important effect on the temperature distribution, microstructure evolution and mechanical properties of the final formed parts. In the present paper the interfacial heat transfer coefficient (HTC) has been determined at different contact pressures. Experimental tests have been realized in a SCHMIDT micro servo-press, which is able to compensate the thermal contraction of the blank and tools to precisely keep constant the contact pressure. Temperature evolution of the tools and the blank has been monitored with nine thermocouples. For the determination of the heat transfer coefficient (HTC), an analytical-numerical method has been used leading to a fast and reliable calculation method able to determine the evolution of the HTC value during the cooling of the blank. This methodology allows the calculation of different HTC values in function of the contact pressure and the instantaneous tool temperature which will improve the accuracy of the numerical models and the prediction of the final properties of the components.

PL

Podczas kształtowania na gorąco oraz hartowania stali borowych, współczynnik przenikania ciepła pomiędzy materiałem a narzędziem znacząco wpływa na rozkład temperatury, rozwój mikrostruktury i w konsekwencji na własności mechaniczne produktu końcowego. W niniejszej pracy został wyznaczony współczynnik przenikania ciepła (HTC) przy różnych siłach nacisku. Doświadczenia zostały wykonane z użyciem mikro serwoprasy SCHMIDT, pozwalającej na kontrolowanie stałej siły nacisku. Zmiany temperatury narzędzia oraz materiału były rejestrowane za pomocą dziewięciu termopar. Do wyznaczenia współczynnika przenikania ciepła (HTC) została zastosowana metoda analityczno-numeryczna, dzięki której opracowano szybką i niezawodną metodę obliczania zmian współczynnika HTC podczas chłodzenia materiału. Przyjęta metodologia pozwala na obliczanie różnych współczynników HTC w funkcji siły nacisku oraz chwilowej temperatury narzędzia, podnosząc dokładność obliczeń numerycznych i poprawiając ilościowe określenie końcowych własności produktu.