PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 4 Archives of Civil and Mechanical Engineering
  2. 4 Przegląd Mechaniczny
  3. 3 Archives of Metallurgy and Materials
  4. 3 Mechanik
  5. 3 Scientific Letters of Rzeszow University of Technology. Mechanics
Więcej...
Autorzy help
  1. 8 Mucha J.
  2. 8 Witkowski W.
  3. 5 Balawender T.
  4. 3 Gronostajski Z.
  5. 3 Kaščák Ľuboš
Więcej...
Lata help
  1. 1 2023
  2. 3 2022
  3. 1 2021
  4. 1 2019
  5. 4 2018
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  clinching
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Numerical simulation of mechanical joining of three DP600 and DC06 steel sheets
Cmorej Denis, Kaščák Ľuboš
Advances in Mechanical and Materials Engineering
|
2023
|
Vol. 40, nr 1
23-29
EN
There are many reasons to utilize various grades of steel in car body production. Automotive producers tend to choose steels with great formability and the capacity to absorb impact energy. The dominant method used for joining car body sheets has for many years been resistance spot welding, but the use of various steel sheets leads to research into alternative joining methods. Mechanical joining - clinching, is the innovative method to join these materials. Numerical simulation tools are used to optimize the joining of materials. Simufact Forming software was used to analyse the clinching joining of three sheets of material DP600 and DC06. According to the axisymmetric character of the mechanical joining process, the simulation was stream-lined to a 2D representation. The results of the simulation of the mechanical joining process were compared with the real samples prepared for metallographic observation.
PL
Istnieje wiele powodów dla których warto wykorzystywać różne gatunki stali do produkcji karoserii. Producenci motoryzacyjni wykorzystują blachy stalowe o dużej plastyczności i zdolności pochłaniania energii uderzenia. Od wielu lat dominującą metodą łączenia blach karoserii samochodowej jest punktowe zgrzewanie oporowe. Zastosowanie różnych blach stalowych prowadzi do badań nad alternatywnymi metodami łączenia. Łączenie mechaniczne – przetłaczanie, to innowacyjna metoda łączenia tych materiałów. Numeryczne narzędzia symulacyjne służą do optymalizacji łączenia materiałów. Oprogramowanie Simufact Forming zostało wykorzystane do analizy łączenia przez przetłaczanie trzech arkuszy materiałów DP600 i DC06. Zgodnie z osiowosymetrycznym charakterem procesu łączenia mechanicznego, symulacja została uproszczona do reprezentacji 2D. Wyniki symulacji procesu łączenia mechanicznego porównano z rzeczywistymi próbkami przygotowanymi do obserwacji metalograficznych.
2
Content available Testing of formed joints on a designed prototype station
Wróbel Nikodem, Franka Mateusz, Rejek Michał, Li Zhixiong, Królczyk Jolanta, Śliwiński Marcin
International Journal of Applied Mechanics and Engineering
|
2022
|
Vol. 27, no. 3
212--223
EN
In presented paper perform prototype machine which consist of two independent motion axis equipped with force sensors. Used force sensors provide control of forming connection. Special design of the machine provide to make tensile strength test on it. Prepared nine samples to carried out tests, which revealed the influence between change of jaws displacement during plastic deformation and strength of that joint. Created prototype stand base on two independent drive units allow to make that connection possible. Choosing right parameters leads to generate joints which are more than twice stronger than basic sample reaching more than 920N.
3
Content available remote Experimental investigation of the novel dieless clinching process free of blank holder
Qin Denglin, Chen Chao, Zhang Huiyang, Ren Xiaoqiang, Wu Jinliang
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2022
|
Vol. 22, no. 1
art. no. e28, 2022
EN
A novel dieless clinching process free of blank holder was proposed in this study. This novel clinching process applied to joining Al5052 sheets under the forming forces from 24 to 54 kN was investigated experimentally. The joint geometrical characteristics, static mechanical strength, energy absorption and failure modes were revealed. From the results, the sound joints can be produced under various forming forces from 24 to 54 kN. With the forming force increasing, the neck thickness was increased continually while the interlock value remained almost constant. On the other hand, the protrusion height of clinched joint was reduced continually with the forming force increasing. Both the tensile strength and shear strength were enhanced with the forming force increasing. Under the forming force of 54 kN, the tensile strength and the shear strength were 1249 and 1107 kN, respectively. In general, a larger joining force leads to a better clinched joint with lower protrusion height and higher mechanical strength.
4
Content available Material parameter identification for clinching process simulation using neural network metamodels
Nguyen Duc Vinh, Lin Pai-Chen, Nguyen Minh Chien, Wu Yang-Jiu, Tran Hoang Son, Tran Xuan Van
Annals of Computer Science and Information Systems
|
2022
|
Vol. 33
183--188
EN
Clinching is a mechanical joining method in which two sheet workpieces are clamped and locked together using a punch and a die. Process parameters for such joint elements are often designed based on numeric simulation. Before this step, the identification of good material parameters is crucial to get validated computational results. In this paper, neural network metamodels are used for this specific task as a means to deal with large computation time. The identified material parameters reduce significantly the error between computational results and experimental results.
5
Content available 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.
6
Content available 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.
7
Content available 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.
8
Content available 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).
9
Content available remote Deformacja powierzchni blachy górnej połączeń typu clinching
Witkowski W., Kurc K.
Mechanik
|
2018
|
R. 91, nr 3
253--255
PL
Przedstawiono wyniki pomiarów kształtu zarysu blachy górnej przetłoczenia połączeń typu clinching. Do uformowania złączy zastosowano stempel o stałej średnicy oraz matryce: jednolitą, dwusegmentową, trzysegmentową i czterosegmentową.
EN
The paper presents the results of the experimental studies of the clinching joints upper sheets shape deformation. In the joint forming process a one punch and different die were used. The numbers of movable segments were: two, three andfour.
10
Content available 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.
11
Wpływ średnicy stempla na zmianę twardości połączeń clinching
Mucha J., Witkowski W.
Przegląd Mechaniczny
|
2017
|
nr 12
30--33
PL
Łączenie elementów z blach na zimno przez przetłaczanie (clinching) stanowi jedną z nowych technologii łączenia. W ostatnich 30 latach można zaobserwować intensywny rozwój tej technologii łączenia, jej odmian oraz możliwości ich zastosowania (szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym). Do uformowania połączenia wykorzystuje się narzędzia formujące o odpowiedniej geometrii (stempel i matrycę). Występujące podczas kształtowania duże siły powodują lokalną deformację łączonych elementów w miejscu scalenia. Zmienia się nie tylko geometria, ale także twardość łączonych elementów. W pracy przedstawiono wyniki pomiaru twardości w złączu clinching formowanego matrycą jednolitą oraz stemplami o różnej średnicy. Do pomiaru twardości, blach z materiału DX51D o grubości 1 mm, zastosowano twardościomierz MATSUZAWA-SEIKI z wgłębnikiem Vickersa.
EN
Sheet metal joining by clinching method is one of new joining technologies. In the last 30 years, the development of this technology, its modifications and their applicability (especially in the automotive industry) is being observed. For appropriate joint forming the forming tools (punch and die) with appropriate geometry are used. The large values of forming forces during joining process cause local deformation of the joined elements in the joint area. Not only elements geometry is changes but the hardness of material is changing. The paper presents the results of sheet material hardness measurements of clinching joints formed by uniform die and punches with different diameters. The sheet material was DX51D. The sheet thickness was 1 mm. For hardness measurement the MATSUZAWA-SEIKI hardness tester with Vickers intender was used.
12
Content available Clinching technology in the automotive industry
Mucha J.
Archiwum Motoryzacji
|
2017
|
Vol. 76, nr 2
75--94
EN
The technology of sheet metal joining by clinching has been presented. The clinching is a process of joining material layers with the use of plastic deformations. The process of forming a joint by classic shaping has also been shown. Successive phases of forming a clinched joint during the sheet metal joining process have been characterized. Joint quality assessment methods and example applications of clinched joints have been described. At present, tools of various designs are available for the forming of joints of this type. In most cases, a punch and a round solid die with an axially symmetrical profile are used. Other die design versions make it possible to reduce the joint-forming force to a significant degree. In the article, attention has been directed to various designs of the dies suitable for such an application and to the possibility of joining not only metallic materials but also metal and composite combinations. The possibilities of making hybrid (i.e. glued and clinched) joints have been described as well. Moreover, new research directions and the development of unconventional clinching technology solutions have been characterized, with highlighting the use of clinched joints in the thin-walled structure assembly processes in the production of motor vehicles. The main directions of automatizing the process of assembling sheet metal structures by clinching have been discussed. Examples of motor vehicle body components with clinched joints have been presented.
PL
W publikacji przedstawiono technologię łączenia blach za pomocą przetłaczania (ang. clinching). Clinching to proces scalania warstw materiału z udziałem odkształceń plastycznych. Przedstawiono przebieg procesu formowania złącza w klasycznej odmianie kształtowania. Scharakteryzowano fazy formowania przetłoczenia w trakcie łączenia blach. Opisano metody oceny jakości wykonania złączy, a także przykłady ich zastosowania. Obecnie istnieją różne konstrukcje używanych narzędzi, do formowania tego typu złączy. Najczęściej stosowanymi narzędziami są stempel, oraz matryca okrągła i niedzielona o zarysie osiowo-symetrycznym. Inne odmiany konstrukcji matryc pozwalają na znaczne obniżenie siły kształtowania złącza. W pracy zwrócono uwagę na rożną konstrukcję możliwych do zastosowania matryc, możliwość łączenia nie tylko materiałów metalicznych ale także kombinacji metalicznych z kompozytowymi. Opisano możliwości tworzenia złączy hybrydowych tj. klejowo-przetłaczanych. Ponadto scharakteryzowano nowe kierunki badań, rozwój niekonwencjonalnych rozwiązań technologii przetłaczania. Zwrócono uwagę na zastosowanie połączeń clinching w procesach montażowych cienkościennych konstrukcji podczas wytwarzania pojazdów samochodowych. Omówione zostały kierunki automatyzacji procesu montażu konstrukcji blaszanych z udziałem przetłaczania. Przedstawiono przykłady elementów nadwozi samochodowych w których stosowane są złącza clinching.
13
Wytrzymałość połączeń typu clinching formowanych matrycą o różnej konstrukcji
Mucha J., Witkowski W., Ziaja W.
Przegląd Mechaniczny
|
2016
|
nr 1-2
50--53
PL
Okrągłe połączenia przetłoczeniowe typu clinching wykazują największą wytrzymałość na obciążenia przy zapewnieniu odpowiedniego kierunku obciążania złącza względem osi połączenia. Powinny one przenosić siłę ścinającą. W wielu przypadkach niemożliwe jest spełnienie tego warunku i złącza takie poddane są złożonemu stanowi obciążenia (ścinanie i rozciąganie). Mechanizm zniszczenia złącza zależny jest od kierunku siły obciążającej względem osi. Istotnym zagadnieniem jest więc analiza wytrzymałości połączenia poddanego złożonemu stanowi obciążenia. Przedstawiono wyniki analizy wytrzymałości połączeń przetłoczeniowych typu clinching formowanych matrycą okrągłą jednolitą oraz matrycą z 3 ruchomymi segmentami. Wykorzystano blachy z materiału DX51D+Z275. Próbki z połączeniami poddano testom wytrzymałościowym dla różnych wartości kąta działania siły obciążającej (od 0° do 90° co 30°). Określono strukturę wytrzymałościową złącza zgodnie z normą ISO 12996-2013. Wyznaczono krzywą aproksymując przebieg funkcji modelu rozdzielenia połączenia.
EN
The round clinching joints have a maximum load capacity for an adequate angle direction between force load and joint axis. They should be loaded to carry the shear force. However, in many cases it is not possible to transmit only the shearing force, and the joints are transmitting the multi-axis load (shear and tensile force). The joint mechanism destruction is depended on the force load angle. Therefore, an important issue is to study the joints strength in multi-axis load conditions. Results of the experimental analysis of the clinching joints, formed by using the round rigid die and die with 3 movable segments were presented. The sheet material was DX51D+Z275. The joint samples were tested with different values of the force load angle - from 0° to 90° with changes of 30°. According to the ISO 12996-2013 standard the structure of the joint strength were presented. The approximated curve of the joint mechanism destruction was determined.
14
Model MES procesu formowania oraz próby wytrzymałości na rozrywanie połączeń clinching
Mucha J., Witkowski W.
Przegląd Mechaniczny
|
2016
|
nr 12
33--37
PL
Jedną z nowych technologii łączenia elementów wykonanych z blach jest łączenie ich elementów na zimno dzięki przetłaczaniu - clinching, w którym wykorzystuje się narzędzia formujące o odpowiedniej geometrii - stempel i matrycę. W ostatnich 20 latach można zaobserwować intensywny rozwój tej technologii łączenia, jej odmian oraz możliwości zastosowania. Na szczególną uwagę zasługuje szerokie wykorzystanie tej metody w przemyśle motoryzacyjnym. Podstawowym parametrem charakteryzującym połączenie jest jego nośność, czyli zdolność do przeniesienia zakładanego obciążenia. W pracy przedstawiono model MES procesu formowania połączeń clinching, formowanych jednolitymi osiowosymetrycznymi narzędziami. Wykonano także symulacje badania wytrzymałości statycznej połączeń na rozrywanie. Wyniki badań numerycznych porównano z wynikami badań eksperymentalnych dla ocynkowanych blach stalowych z materiału DX51D. Zbadano wpływ współczynnika tarcia dla procesu formowania oraz dla procesu rozrywania.
EN
One of the new technology of sheet metal joining is cold joining by redrawing - clinching. In this joining process tools, with special geometry, are used: punch and die. In the last 20 years an intensive development of clinching joining technology its applications and varieties are clearly seen. Particularly noteworthy is the extensive use of this joining method in the automotive industry. The main parameter characterizing the joint is the load capacity - ability to transfer of expected load. In the paper the FEM model of clinching joining process was presented. The simulation of the tearing strength test was also presented. The results of numerical simulations were compared with experimental results. The study was carried out for DX51D sheet material. The influence of static friction coefficient value on result was obtained.
15
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.
16
Eksperymentalna analiza wytrzymałości okrągłych połączeń przetłoczeniowych blach ze stopu aluminium EN AW-5754 w stanie 0/H111 poddanych złożonemu stanowi obciążenia
Mucha J., Witkowski W.
Przegląd Mechaniczny
|
2015
|
nr 2
21--24
PL
Zapewnienie odpowiedniego kierunku obciążania złączy przetłoczeniowych w konstrukcjach cienkościennych determinuje maksymalną wytrzymałość złącza. Okrągłe połączenia typu clinching powinny przenosić siłę ścinającą. Jednakże w wielu przypadkach niemożliwe jest spełnienie tego warunku i złącza takie poddane są złożonemu stanowi obciążenia (ścinanie i rozciąganie). Rodzaj mechanizmu zniszczenia złącza zależny jest od kierunku siły obciążającej. Dlatego ważnym zagadnieniem jest badanie wytrzymałości złączy w wieloosiowym stanie obciążenia. W publikacji przedstawiono wyniki analizy wytrzymałości połączeń przetłoczeniowych typu clinching formowanych jednolitą matrycą okrągłą. Materiały wykorzystanych blach to stop aluminium EN AW-5754 w stanie O/H111. Próbki z połączeniami poddano testom wytrzymałościowym dla różnych wartości kąta działania siły obciążającej (od 0° do 90° co 15°). Określono strukturę wytrzymałościową złącza zgodnie z normą ISO 12996-2013. Wyznaczono krzywą, aproksymując przebieg funkcji modelu rozdzielenia połączenia.
EN
The maximum joints, made by redrawing sheet metal, strength in thin-walled structures is depended on the joint load angle. The round clinching joints should be loaded to carry the shear force. However, in many cases it is not possible to transmit onIy the shearing force, and the joints are transmitting the multi-axis load (shear and tensile force). The joint mechanism destruction is depended on the force load angle. Therefore, an important issue is to study the joints strength in multi-axis load conditions. In this paper the results of the experimental analysis of the clinching joints, formed by using the round rigid die, strength were presented. The sheet materiał was an aluminum alloy EN AW-5754 in O/H111 state. The joint samples were tested with different values of the force load angle - from 0°to 90°with changes of 15°. According to the ISO 12996-2013 standard the structure of the joint strength were presented. The approximated curve of the joint mechanism destruction was determined.
17
Content available remote Modelling of clinching joint pull - out test
Gronostajski Z., Polak S., Bartczak B.
Computer Methods in Materials Science
|
2015
|
Vol. 15, No.1
239--243
EN
The paper presents the model of the tests on joints obtained by clinching (mechanical joining) high-strength TRIP690 steels. A numerical finite element analysis of the joint with a bottom thickness of 0.6, 0.7 and 0.8 mm was carried out using the MSC.MARC&MENTAT implicit software. Similarly as in the physical tests, numerical analysis predicted that the joint can carry a greater normal force when the thickness of the bottom is reduced. The model can be used in further studies aimed at determining the optimum shape and strength of such joints. In the literature, two basic modes of failure are distinguished. The first is associated with insufficient material deformation, whereas the second, with the lack of material in the joint's neck due to, for example, excessive displacement of the tools. For TRIP690 steel the only first mode of failure was observed.
PL
Artykuł przestawia modelowanie testu wyrywania połączeń klinczowanych wykonanych ze stali TRIP6900. Analiza numeryczna została przeprowadzona dla połączeń o grubości dna 0.6, 0.7 i 0.8 mm za pomocą metody elementów skończonych (MES) przy użyciu programu MSC.MARC&MENTAT. W modelowaniu, podobnie jak w badaniach eksperymentalnych, zmniejszenie grubości denka powoduje wzrost siły normalnej przenoszonej przez połączenie. W literaturze opisane zostały dwa rodzaje zniszczeń połączeń klinczowanych. Pierwszy związany z niewystarczającą odkształcalnością materiału, natomiast drugi wynika ze zbyt wąskiej szyjki. Dla stali TRIP690 zaobserwowano tylko pierwszy rodzaj zniszczenia. Zbudowany model może być wykorzystany do określania optymalnego kształtu i wytrzymałości połączenia klinczowanego.
18
Content available remote Clinching joint forming speed impact on the joint strength
Witkowski W.
Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
|
2014
|
z. 86 [290], nr 4
651--657
EN
This publication presents the impact of the forming speed of clinching joints on the static strength of a joint for DX51D + Z275 sheet material. For the chosen parameters of joined sheet materials (total sheet thickness 2 mm) the geometry of forming tools, such as punch and die diameters (and radial clearance between the tools), the die depth and the parameter X (the minimum thickness of the joint embossment) were selected. The speed of joint formation (punch movement) was 3, 50 and 100 mm·s–1. To reduce the samples deformation during the tensile test the special apparatus was used. The mean values of forming parameters e.g., standard deviation and coefficient of variance of both forming and tearing forces were calculated. According to the ISO 12996-2013 standard the main strength structure parameters of clinching joints were determined.
PL
W publikacji przedstawiono wpływ prędkości formowania złączy przetłoczeniowych typu clinching na wytrzymałość statyczną dla materiału blach DX51D + Z275. Dla ustalonych parametrów łączonych blach (grubość całkowita 2 mm) dobrano geometrię narzędzi formujących: średnice stempla i matrycy (luz promieniowy), głębokość dna w wykroju matrycy, parametr X (minimalna grubość przetłoczenia złącza). Prędkość formowania złącza (ruch roboczy stempla) wynosiła: 3, 50 i 100 mms–1. W celu ograniczenia deformowania się pasm blach w testach wytrzymałościowych wykorzystano specjalnie zaprojektowany uchwyt. Wyznaczono wartości średnie sił formowania, sił rozrywających złącze, odchylenia standardowe oraz współczynniki zmienności. Zgodnie z normą ISO 12996-2013 określono główne parametry struktury wytrzymałościowej złączy przetłoczeniowych.
19
Content available remote Wytrzymałość okrągłych połączeń przetłoczeniowych typu clinching podczas próby ścinania i rozrywania
Witkowski W.
Mechanik
|
2014
|
R. 87, nr 12
990--992
PL
Przedstawiono wyniki analizy eksperymentalnej wytrzymałości okrągłych połączeń przetłoczeniowych formowanych z użyciem jednolitych narzędzi. Badania przeprowadzono na blachach o grubości 1 mm: ze stali DX51D+Z/275 oraz ze stopu aluminium EN AW-5754 w stanie O/H111. Próby ścinania i rozciągania wykonano na próbkach o różnych kształtach.
EN
Experimental test results of clinching joints formed by redrawing by means of round single tools were presented. One millimeter gauge metal sheet materials were used respectively: steel DX51D+Z/275 and aluminum alloy EN AW-5754 in O/H111 state. The shearing and tension tests were performed on samples of different shapes.
20
Content available remote Thermoclinching : a novel joining process for lightweight structures in multi-material design
Gude M., Hufenbach W., Vogel C., Freund A., Kupfer R.
Composites Theory and Practice
|
2014
|
R. 14, nr 3
128--133
EN
In the scope of reduced resource consumption and CO2 emissions, lightweight structures in multi-material-design offer a high potential for use in aviation or automotive applications. Though, to take advantage of the specific structural and functional properties of the different materials of hybrid structures, it is necessary to provide adapted manufacturing and joining technologies. This article presents the development of a new thermoclinching joining process to produce hybrid structures with continuous fiber reinforced thermoplastic composites and metallic components. Based on the principles of staking and the classical clinching process, thermoclinching technology ensures element free and form-closed joints by plastic deformation of the reinforced thermoplastic component. To approve the technological concept of the thermoclinching process, prototypic joints with both reinforced and non-reinforced thermoplastics were produced and experimentally tested, revealing up to 50% higher failure loads of the reinforced joints. In order to understand the generated fiber reorientation during the thermoclinching process and its optimization, the produced joints were analyzed using non-destructive and destructive testing methods such as computed tomography scans and micrograph analysis. It was shown that parts of the textile reinforcement were purposefully relocated into the neck and head area of the joint and thus considerably contribute to the load carrying capacity of the joint. Process simulations are performed to predict the plastic deformation and the resulting fiber orientation during the joining process. Even now, it can be stated that without the necessity to apply any additional joining elements, the developed thermoclinching technology projects a high lightweight potential for future composite structures.
PL
W celu zmniejszenia zużycia energii i emisji CO2 coraz częściej projektuje się lekkie konstrukcje z wykorzystaniem materiałów z różnych grup, których potencjał predestynuje je do stosowania w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym. Jednak, aby wykorzystać wyjątkowe właściwości materiałów hybrydowych, konieczne jest zapewnienie odpowiednio zaprojektowanych metod wytwarzania i łączenia. W niniejszej pracy przedstawiono opracowanie nowego procesu łączenia materiałów pochodzących z różnych grup, np. tworzyw termoplastycznych wzmacnianych włóknami ciągłymi i metali. W oparciu o zasady spęczania i klasycznego procesu zaciskania technologia „thermoclinching” została opracowana w taki sposób, że zapewnia zamkniętą postać połączenia, wykorzystując odkształcenie plastyczne tworzywa termoplastycznego. W celu zweryfikowania koncepcji procesu „thermoclinching” wykonano złącza z tworzyw termoplastycznych zarówno wzmocnionych, jak i niewzmocnionych włóknami ciągłymi. W przypadku materiału wzmocnionego zaobserwowano o ponad 50% wzrost wartości obciążeń, potrzebnych do zniszczenia takiego połączenia, w porównaniu do termoplastu niewzmocnionego. W celu określenia sposobu przemieszczania się włókien podczas procesu „thermoclinching” wykonane złącza przebadano za pomocą zarówno niszczących, jak i nieniszczących metod badania materiałów, m.in. tomografii komputerowej i mikroskopii świetlnej. W pracy pokazano, że część wzmocnienia została celowo przesunięta do środkowej i dolnej części połączenia, przyczyniając się tym samym do zwiększenia nośności połączenia. Wykonano również symulacje komputerowe w celu przewidzenia odkształcenia plastycznego oraz przesunięcia wzmocnienia w trakcie procesu łączenia. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że opracowana technologia „thermoclinching” pozwala na łączenie lekkich materiałów kompozytowych bez konieczności stosowania dodatkowych elementów łączących oraz ma wysoki potencjał aplikacyjny w perspektywie przyszłych zastosowań w technologiach materiałów kompozytowych.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.