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

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.

3

Tailor tempering and hot-spotting of press hardened boron steels

Galdos L., Saenz de Argandoña E., Mendiguren J., Herrero N., Ortubay R., Agirretxe X., Martín J. M.

Computer Methods in Materials Science

|

2014

|

Vol. 14, No. 4

236--244

EN

Hot forming processes are becoming a successful solution when complex geometrical components with high mechanical properties are desired. In fact, automotive structural components with tensile strengths higher than 1500MPa are being nowadays industrially produced. The technology is based on the forming and quenching of the sheet inside the forming tool using boron steels. Aiming at boosting the advantages of this technology, car manufacturers have started to demand structural compo¬nents with different mechanical behavior areas in order to improve the impact response of the auto-motive passenger compartment: the so called tailor tempered components. The basic idea is to obtain final parts with different properties like it has been successfully done using tailored welded blanks. Although different solutions exist, one of the most common strategy is to use partially heated tooling, which influences the cooling of the sheet and consequently the local properties. At the present work, a special tooling with independent heated and cooled areas has been developed in order to evaluate the final properties achievable in the tailored tempering process. High and low conductivity alloys have been used to find the process limits and compare them to classical tool steels. Hardness values, Ultimate Tensile Stresses and micro-structures are shown for different steels, tool temperatures and contact pressures. Furthermore, and in the last part of the paper, the results covering the hot spotting process are presented. Different air gap diameters have been used to evaluate the possibility to create soft spots that will enable an easier cutting of geometrically accurate holes and a more suitable and ductile joint between different components by using the spot welding technology.

PL

Procesy przeróbki plastycznej na gorąco są skuteczną metodą wytwarzania wyrobów o skomplikowanym kształcie i wysokich własnościach mechanicznych. Wytwarzane są obecnie elementy nadwozia samochodu o wytrzymałości na rozciąganie rzędu 1500 MPa. Technologia wytwarzania dla stali z dodatkiem boru wykorzystuje kolejne operacje kształtowania i hartowania w narzędziach. Aby w pełni wykorzystać możliwości tej technologii producenci samochodów wykazali zainteresowanie w komponentach charakteryzujących się zróżnicowaniem własności mechanicznych w ich różnych obszarach. Miało to na celu poprawę zdolności tych komponentów do akumulowania energii w razie kolizji samochodu i do zabezpieczenia kabiny pasażerów przez odkształceniem. Takie elementy posiadają różne własności w różnych obszarach (ang. tailored tempered components - TTC). Podstawową ideą technologii TTC jest uzyskanie komponentu o zróżnicowanych własnościach, tak jak to ma miejsce w przypadku stosowanych obecnie blach o różnych własnościach spawanych laserowo (ang. Tailored Welded Components). Chociaż znanych jest kilka metod uzyskiwania zróżnicowania własności to wydaje się, że najbardziej popularną jest zastosowanie częściowego podgrzewania narzędzi do tłoczenia, które pozwala na zróżnicowanie prędkości chłodzenia w różnych częściach wyrobu. W konsekwencji uzyskuje się zróżnicowanie lokalnych własności w wyrobie. W ramach niniejszej pracy zaprojektowano specjalne narzędzia z możliwością niezależnego nagrzewania i chłodzenia poszczególnych obszarów. Wykorzystując te narzędzia przeprowadzono badania i wyznaczono lokalne własności wyrobów. Przebadano stale narzędziowe o niskim i wysokim współczynniku przewodzenia ciepła. Dla różnych stali, różnych temperatur na-