Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Kształtowanie materiałów w postaci blach przez wytłaczanie jest jedną z najpopularniejszych metod otrzymywania gotowych wyrobów w warunkach produkcji małoseryjnej. W artykule przedstawiono charakterystykę metod przyrostowego kształtowania blach za pomocą następujących metod: jednopunktowego (ang. Single-Point Incremental Forming) i dwupunktowego tłoczenia przyrostowego (ang. Two-Point Incremental Forming). Przedstawiono również parametry decydujące o możliwości zastosowania danej odmiany SPIF oraz zjawiska ograniczające proces przyrostowego kształtowania blach ze stopów trudno odkształcalnych.
EN
Sheet forming of materials by deep drawing is one of the most popular methods of obtaining finished products in small lot production conditions. This paper presents the characteristics of incremental sheet forming technique using the following methods: Single-Point Incremental Forming (SPIF) and Two-Point Incremental Forming (TPIF). Factors influencing the possibility of the application of a specific SPIF method and phenomena that limit the use of the incremental forming of difficult- -to-form materials are also presented. Moreover, the advantages and disadvantages of incremental sheet forming in the context of its application in the aviation industry are specified.
EN
The article includes the characteristics of incremental forming of the sheet using the following two methods: Single Point Incremental Forming and Two Point Incremental Forming. The factors influencing the possibility of method application and the phenomena that limit the use of incremental forming of the sheet are presented. Based on the conducted experimental test, the disadvantages and advantages of single point incremental forming are specified. Possibilities for the use of the presented incremental forming technique for manufacturing elements in the aircraft industry are also included.
PL
Artykuł zawiera charakterystykę metod kształtowania przyrostowego blach z wykorzystaniem dwóch odmian: kształtowania jedno- i dwupunktowego. Zaprezentowano czynniki wpływające na możliwość zastosowania omawianej metody oraz zjawiska ograniczające zastosowanie kształtowania przyrostowego blach. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentalnych badań pilotażowych przedstawiono również wady i zalety jednopunktowego kształtowania przyrostowego. Zawarto również wybrane przykłady zastosowania technik kształtowania przyrostowego do wytwarzania wyrobów dla przemysłu lotniczego.
PL
Artykuł zawiera wyniki symulacji numerycznych metodą elementów skończonych procesu formowania wytłoczek cylindrycznych z wykorzystaniem metody jawnej (explicit) całkowania równań ruchu w warunkach kontaktu z tarciem izotropowym i anizotropowym. Przedstawiono wyniki eksperymentalne oraz numeryczne uzyskane w programie Abaqus 6.14-5. Celem badań eksperymentalnych była analiza płynięcia materiału pod wpływem zadawanych obciążeń. Wyniki te wykorzystano do weryfikacji wyników symulacji numerycznych. Stwierdzono, że chociaż anizotropia oporów tarcia decyduje o wysokości występów na krawędzi wytłoczki, wpływ warunków tarcia na ostateczny kształt wytłoczki i rozkład grubości ścianki jest stosunkowo niewielki w porównaniu z wpływem anizotropii materiałowej. Badania wykazały również, że analiza numeryczna uwzględniająca dyskretyzację blachy za pomocą 3-węzłowych trójkątnych elementów typu shell S3R zapewnia najlepsze przybliżenie wyników symulacyjnych do danych eksperymentalnych, gdy uwzględnia się w modelu numerycznym jednocześnie anizotropię materiałową oraz anizotropię oporów tarcia.
EN
This article presents the results of FEM (finite element method) numerical simulations of forming cylindrical drawpieces using the explicit integration procedure in the presence of contact conditions with isotropic and anisotropic friction. The experimental and numerical results obtained in the Abaqus 6.14-5 program are presented. The aimof the experimental research was to analyse material flow in the forming process. These results were used to verify the results of numerical simulations. It has been found that although frictional resistance anisotropy determines the height of the ears of a drawpiece, the influence of the frictional conditions on the final shape of the drawpiece and wall thickness distribution is relatively small compared to the effect of material anisotropy. The research has also shown that numerical analysis with the workpiece discretised by 3-node triangular shell elements S3R provides the best approximation of simulation results to experimental data in the conditions when numerical anisotropy and anisotropy of frictional resistance are included in the numerical model.
PL
Przedstawiona został aplikacja przemysłowa detekcji pęknięć podczas kształtowania blach karoseryjnych. Zaproponowane przez autorów rozwiązanie wykorzystuje zjawisko optyczne plamkowania powstałe na badanej powierzchni w wyniku emisji wiązki światła laserowego. Rozpoznawanie obrazu pęknięcia odbywa się poprzez porównanie obrazów z defektem i bez defektu. Realizacja pomiarów odbywa się z wykorzystaniem systemu wizyjnego umożliwiającego transmisję zarejestrowanego obrazu i dalszą jego obróbkę numeryczną. Cały proces rejestracji obrazu i jego analizy odbywa się w czasie rzeczywistym dzięki zastosowaniu szybkiego procesu obróbki obrazu przetwarzanego w środowisku Matlab. Do tych celów został opracowany specjalny system wizyjny wraz ze stanowiskiem modelowym do testowania zaproponowanego rozwiązania. Na zaprojektowanym stanowisku badaniom poddawany jest na przemian wyrób wadliwy i prawidłowy z odpowiednio zaplanowanym sposobem pomiaru symulującym realizację rzeczywistych warunków procesu kształtowania plastycznego.
EN
The industrial application of crack detection in stamped auto-parts is presented. Solution proposed by the authors uses the phenomenon of speckle pattern occuring on the investigated surface by the laser beam emission. Crack image recognition is achieved through a comparison of two images: one with the defect and the other without it. The measurements are performed using a vision system allowing for transmission of the recorded image and further its numerical processing. The whole process of image acquisition and analysis is performed in real time through the image processing in Matlab software environment. For these purposes a special vision system along with the test rig allowing to test the proposed solution have been developed. On the designed measuring stack-up alternately the failed and correct components are measured with appropriately planned schedule simulating the real process of metal/component forming.
EN
The article presents the results of experimental and finite element analyses of springback prediction of DC04 deep-drawing steel sheets. The amount of springback in sheets at different bending angles has been obtained by “V” shaped bending die. Furthermore, the possibility to predict the springback of anisotropic sheets we studied numerically. The numerical models built in ABAQUS FE-package have taken into consideration material anisotropy, friction conditions and strain hardening phenomenon of sheet material. The FEM results were verified by experimental investigations in which we studied effect of sample orientation and punch stroke on the springback amount. Furthermore, the optimal mesh density of FE model has been found. The anisotropic properties of sheets implicate the change of the springback coefficient value, but this effect is less visible in FE results than ones determined experimentally. The increase of punch stroke, during testing anisotropic sheets, causes the increase of the plastic zone through the sheet thickness in middle part of the sample which implies the decrease of springback coefficient.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz analiz metoda elementów skończonych przewidywania sprężynowania blach stalowych głębokotłocznych DC04. Wartość sprężynowania blach dla różnych promieni gięcia otrzymano podczas gięcia blachy w matrycy o kształcie „V”. Możliwość przywidywania sprężynowania blach anizotropowych zbadano numerycznie. W modelu numerycznym zbudowanym w programie ABAQUS uwzględniono anizotropię materiałową, warunki tarcia oraz zjawisko umocnienia odkształceniowego materiału blachy. Wyniki MES zweryfikowano na podstawie badań eksperymentalnych, w których analizowano wpływ orientacji próbki i zagłębienia stempla na wartość sprężynowania. Ponadto, określono optymalną gęstość siatki w modelu MES. Anizotropowe właściwości badanych blach powodują zmianę wartości współczynnika sprężynowania, z tym, że efekt ten jest w mniejszym stopniu widoczny w wynikach MES, aniżeli w wynikach otrzymanych eksperymentalnie. Wzrost zagłębienia stempla, podczas badania blach anizotropowych, powoduje niejednorodny na szerokości próbki wzrost obszaru uplastycznionego implikując zmniejszenie wartości współczynnika sprężynowania.
EN
Purpose:Of this paper is to give a general overview about the recent developments in sheet metal forming, with special regards to the needs of automotive industry as the main driving force behind these developments. Design/methodology/approach: First a general overview of material developments concerning the sheet metal forming will be given including the latest results on material developments concerning the recent results in advanced high strength steels, as well as in light metals as the main target materials in weight reduction, then reviewing some process developments in sheet metal forming. Findings:ome research results achieved with these materials in a national project concerning their formability and some innovative new forming methods particularly applied for these advanced materials will also be introduced. Research limitations/implications: Further researches with these advanced materials exploring they formability limits and most potential application fields in car manufacturing. Practical implications: The findings and results will contribute to reduce the harmful emissions by automobiles and as an overall consequence it will also contribute to the increase of global competitiveness of car manufacturing. Originality/value: A very concise general overview of recent material and process developments providing a good theoretical and practical knowledge for those involved in sheet metal forming.
PL
Wartość nacisków występujących w procesach przeróbki plastycznej dochodząca do 2500 MPa sprawia, że dochodzi do uplastycznienia jednego z materiałów pary trącej – w odróżnieniu od nacisków w węzłach maszyn, gdzie wartość nacisków wynosi 10-50 MPa. Zjawisko tarcia jest złożoną funkcją właściwości mechanicznych materiału, parametrów procesu, topografii powierzchni kształtowanego elementu i narzędzi oraz warunków kontaktu.
EN
The article deals with problems related to analysis of friction existed in sheet metal forming. In order to determine the influence of surface parameter value of the sheets, surface parameters of the rollers and pressure force on friction coefficient value the strip-drawing friction tests have been performed. Furthermore, the analysis of the effect of friction conditions on the change of sheet roughness parameters has been done. The topographical analysis of tested samples was carried out by using the measurement system Alicona InfiniteFocus. As the testing materials low-carbon deep drawing quality steel sheet has been used. In case of rolls with surface roughness parameter value of Ra = 0.63 and 1.25 mm the smoothing of peaks roughness during the friction process was observed. For the roll with surface roughness value of Ra = 2.5 mm the highest deviation of the surface after friction tests in respect of the reference surface exists below the reference surface. In all analyzed frictional conditions the decreasing of the value of the surface roughness parameters Ssk and Sku characterizing the topography of the sheets was noticed. During tests realized in dry friction conditions the value of surface roughness parameter Ssk was smaller than for lubrication conditions. In case of Sku parameter the reverse dependence was observed.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienia związane z analizą tarcia występującego podczas kształtowania blach. Aby określić wpływ wartości parametrów chropowatości blach oraz wałków, a także wartości nacisków na wartość współczynnika tarcia, przeprowadzono testy przeciągania paska blachy. Ponadto przeprowadzono analizę wpływu warunków tarcia na zmianę parametrów chropowatości blach. Analizę topograficzną badanych próbek wykonano za pomocą systemu pomiarowego Alicona InfiniteFocus. Testowanym materiałem były niskowęglowe głębokotłoczne blachy stalowe. W przypadku rolek o parametrze chropowatości Ra= 0,63 μm i 1,25 μm zaobserwowano wygładzanie wierzchołków nierówności blachy podczas procesu tarcia. Dla rolki o chropowatości Ra= 2,5 μm największe odchylenie powierzchni poddanej tarciu względem powierzchni referencyjnej wystąpiło poniżej tej powierzchni. W analizowanych warunkach tarcia obserwowano zmniejszenie wartości parametrów chropowatości powierzchni Ssk i Sku, które są podstawowymi parametrami charakteryzującymi topografię powierzchni blach używanych do tłoczenia. Podczas badań prowadzonych w warunkach tarcia suchego wartość parametru chropowatości Ssk była mniejsza niż podczas tarcia w warunkach smarowania, dla parametru Sku zależność jest odwrotna.
EN
In the article, topographical and tribological analysis of the surface of steel sheets is presented. Strip drawing tests were used to describe the friction phenomenon in sheet metal forming processes. The topographical analysis of tested samples was carried out by using the Alicona InfiniteFocus measurement system. The results of strip drawing tests were used as input variables in a mathematical model of friction. The friction tests were carried out in order to determine the influence of the surface parameter values of the sheets, the surface parameters of the rollers, and the pressure force on the friction coefficient value.
PL
W pracy przedstawiono analizę topograficzną powierzchni po próbie przeciągania blachy. Analizę wykonano za pomocą systemów pomiarowych Subtronic 3+ Rank Taylor Hobson oraz InfiniteFocus firmy Alicona. Badania mające na celu wyznaczenie wartości współczynnika tarcia dla zmiennych warunków tarcia wykonano na specjalnym przyrządzie umożliwiającym pomiar tensometryczny. Badania zrealizowano dla różnych warunków tarcia wynikających z zastosowania trzech kompletów przeciwpróbek walcowych o różnej chropowatości powierzchni oraz różnych wartościach sił docisku rolek w warunkach tarcia suchego i smarowania olejem LAN-46. Określono wpływ zmiennych warunków tarcia na zmianę wartości parametrów chropowatości przeciąganych blach. Generalną zależnością wynikającą z badań jest spadek wartości współczynnika tarcia wraz ze wzrostem siły docisku dla warunków tarcia suchego oraz przy smarowaniu olejem. Po przekroczeniu pewnej wartości obciążenia zależność między siłą tarcia a siłą docisku jest nieliniowa, a współczynnik tarcia nie ma stałej wartości i zmienia się wraz ze wzrostem nacisku. Ze zmianą warunków tarcia wiążą się zmiany topografii warstwy wierzchniej próbek. Przeprowadzone pomiary parametrów struktury geometrycznej powierzchni blach po wykonaniu prób przeciągania nie dały jednoznacznej odpowiedzi na pytanie o wpływ warunków tarcia na zmianę chropowatości powierzchni blach. Procesowi tarcia analizowanej blachy głębokotłocznej towarzyszy zmniejszenie parametrów amplitudowych Sa oraz Sq. Jest to spowodowane wygładzaniem powierzchni blachy na skutek plastycznego zgniatania wierzchołków mikronierówności. Jednocześnie wraz ze zmniejszeniem chropowatości powierzchni blachy zwiększa się udział powierzchni nośnej.
PL
Głównym celem opracowania jest prezentacja nowych rozwiązań usprawniania procesów produkcji dla przemysłu motoryzacyjnego przy wykorzystywaniu aplikacji opartych na systemach wizyjnych. W rezultacie zrealizowanych przez autora prac badawczych w tym zakresie zaprojektowano i zbudowano wizyjne systemy pomiarowe oraz przedstawiono nowe bardziej doskonałe rozwiązania w pomiarach dokładności oraz analizie jakości wytwarzanych wyrobów metalowych. Zaproponowane w monografii rozwiązania miały duży udział w procesie określania potencjalnych możliwości dla nowo powstałych systemów wizyjnych dedykowanych do eksploracji wybranych technik wytwarzania elementów motoryzacyjnych. Podniesienie bowiem jakości w procesie kontroli techniki wytwarzania prowadzi do lepszego rozumienia strategii doboru właściwych rozwiązań. W szczególności, przedstawione rozwiązania miały duży udział w procesie uzyskiwania wysokiej dokładności w analizie danych pomiarowych. Proces ten dokonywany był poprzez wykorzystanie zaawansowanych technik numerycznej obróbki obrazu dla wzorów powierzchniowych, jak również dla obiektów trójwymiarowych. Dzięki wdrażaniu metod doświadczalnych i teoretycznych oraz tworzeniu na tej bazie nowych propozycji, autor przedstawił wszechstronne podejście do zagadnień automatyzacji pomiarów oraz podnoszenia jakości w obszarze kształtowania blach, procesu zawijania, kontroli wymiarowej otworów po obróbce maszynowej oraz inspekcji powierzchniowej odlewów aluminiowych. W pierwszej części monografii przedstawiono analizę procesu kształtowania blach z uwzględnieniem pomiaru jej geometrii i kinematyki procesu. Aktualnie dostępne rozwiązania w tym zakresie, to między innymi: stanowiska badawcze do wyznaczania krzywych odkształceń granicznych, systemy wizyjne do pomiarów odkształceń czy układy optyczne do zadań rekonstrukcji obiektów trójwymiarowych. Przedstawione przez autora rozwiązanie dotyczy w pełni automatycznego stanowiska laboratoryjnego do realizacji i analizy prób wybrzuszania hydraulicznego blach. Do prób kształtowania plastycznego zastosowano metodę wybrzuszania krążków blachy (utwierdzonej na brzegach) ciśnieniem cieczy. W tej operacji występuje dwuosiowe, równomierne rozciąganie, czego efektem jest formowanie wytłoczki o kształcie czaszy kulistej. Zastosowany przykład procesu tłoczenia blach pozwala na uzyskanie wielu rozwiązań, tak w zakresie opisu kinematyki, jak i badania warunków utraty stateczności dzięki braku występowania tarcia na powierzchni kontaktu narzędzia z materiałem. Stanowisko to pozwala na prowadzenie dwóch typów pomiarów. Do pierwszej grupy zaliczyć można rejestrację przebiegu procesu kształtowania plastycznego w postaci ciśnienia i przemieszczenia, a do drugiej pomiar kinematyki i kształtu próbek wybrzuszanych. Ta pełna charakterystyka procesu wybrzuszania pozwala na prowadzenie pomiarów własności plastycznych oraz na opracowanie mechanizmów kontroli przebiegu procesu kształtowania. Do takich elementów kontroli zaliczyć można miedzy innymi możliwości automatycznego sterowania przebiegiem procesu z możliwością jego przerwania w ściśle określonej fazie deformacji. W uzupełnieniu do zaproponowanych rozwiązań automatyzacji pomiarów odkształceń przedstawione zostały wyniki prac w zakresie przewidywania momentu pękania. Od wielu lat stosowana przez rożnych autorów metoda analizy siatek regularnych i stochastycznych w połączeniu z procesem obróbki obrazu doczekała się licznych rozwiązań. Nie dają one jednak wciąż odpowiedzi na podstawowe pytanie odnośnie sposobu unikania lub eliminowania niebezpieczeństw związanych z przekroczeniem granicznych wartości odkształceń dla procesów realizowanych w warunkach przemysłowych. W kolejnej części dotyczącej problematyki tłoczenia blach, autor przedstawia kompleksową informację na temat metod projektowania narzędzi do tłoczenia części nadwozia. W ramach tych informacji przedstawiona jest aktualna strategia prac projektowych z wyróżnieniem czynników technologicznych. Przedstawiono technikę komputerowego wspomagania projektowania i kontrolowania jakości wyrobów. Zaproponowana zaawansowana technika wizyjna jest współczesnym narzędziem przemysłowym, które znajduje zastosowanie również w przemyśle samochodowym umożliwiając dokonanie pomiaru geometrii szybko i dokładnie. Przedstawione rozwiązanie dotyczy stanowiska mobilnego do zastosowania w warunkach przemysłowych w analizie kształtu i pomiarze odkształceń z wykorzystaniem obróbki obrazu. Proces obróbki obrazu i jego analizy, w celu rekonstrukcji badanych obiektów (blach) został zaprezentowany na przykładzie aplikacji przemysłowej. Kolejnym zagadnieniem niniejszej monografii jest propozycja nowej metody pomiaru odkształceń w procesie trzystopniowego zawijania. Proces zawijania stosowany jest dla potrzeb zwiększenia wydajności i jakości części konstrukcyjnych karoserii samochodów. Konieczność monitorowania parametrów tego procesu wynika z faktu, że rzutuje on na końcową jakość wyrobu. Dlatego też, w celu zminimalizowania błędów powstałych na etapie projektowania procesu zawijania koniecznym było kompleksowe poznanie tego procesu do czego dotychczas nie przykładano tak dużej uwagi. Osiągnięto to poprzez opracowanie nowej metody opisu kinematyki procesu zawijania, geometrii i jakość kształtowanej powierzchni. Dzięki tym pracom możliwe jest szybkie i dokładne zanalizowanie procesu zawijania dla dowolnych wielkości geometrycznych i materiałowych występujących w wybranych obszarach karoserii samochodowej. W przeciwieństwie do czasochłonnych i mało precyzyjnych metod oceny bazującej na analizie wzrokowej proponowana metoda z wykorzystaniem systemu wizyjnego pozwala na natychmiastową i ilościową analizę gotowego wyrobu. Kontrola wymiarowa przy zastosowaniu inspekcji wizyjnej to coraz częściej wykorzystywana technika pomiarowa pozwalająca na szybkie i dokładne odwzorowanie badanego wyrobu w celu jego modyfikacji, powtórnego odwzorowania lub inspekcji geometrycznej. Spośród licznej grupy urządzeń pomiarowych wyróżnić można urządzenia do pomiarów dyskretnych i optyczne urządzenia do skanowania. Przewagą stosowania rozwiązań optycznych jest szybkość przy konkurencyjnej dokładności pomiarów. Stąd, zaproponowanie przez autora techniki wizyjnej do rekonstrukcji obiektów (wyrobów), w celu dokonania weryfikacji geometrii powstałej po obróbce maszynowej. Określenie położenia otworów, linii brzegowych wyrobu we współrzędnych lokalnych i globalnych to podstawowe cele tych operacji kontroli. Zaproponowane przez autora rozwiązania w tym zakresie polegają na zastosowaniu połączonego systemu układu wizyjnego i napędowego. Ten złożony system pomiarowy umożliwia realizację połączonych zadań pomiarowo-decyzyjnych. Dziki zastosowaniu układu wizyjnego możliwe jest dokonanie szybkiej i precyzyjnej kontroli wymiarowej badanego wyrobu. Proponowane rozwiązania w tym zakresie dotyczą głownie rozpoznawania krawędzi otworów z dokładnością podpikselową. Na zakończenie opracowania przedstawiona została nowa propozycja wizyjna automatyzacji procesu inspekcji defektów powierzchniowych w odlewach aluminiowych. Problem występowania defektów powierzchniowych jest istotnym ograniczeniem dla wyrobów w przemyśle odlewniczym z uwagi na konieczność osiągnięcia wysokiej jakości końcowej wyrobu. W zależności od przebiegu procesu technologicznego procesowi odlewania może towarzyszyć tworzenie się pęknięć czy porów. Nieciągłości te w sposób istotny mogą ograniczać późniejszą funkcjonalność wyrobów lub zdolność do przenoszenia znacznych sił. Zaproponowane rozwiązanie dotyczy komputerowej inspekcji z wykorzystaniem systemu wizyjnego, inspekcji będącej alternatywą dla powszechnie stosowanych metod kontroli wzrokowej. Opracowany przez autora system wizyjny pracujący w trybie online wykorzystuje zaawansowane techniki obróbki umożliwiające wykrywanie i identyfikowanie rożnych typów defektów powierzchniowych. System ten został pomyślnie przetestowanym dla grupy trzech typów defektów powierzchniowych występujących w odlewach aluminiowych.
EN
The main focus of the present work is on the demonstration of new methods for the manufacturing process improvement specifically through the application of machine vision inspection in automotive technologies. In particular, the results of the undertaken research include optical systems development and engineering product improvement by searching for new, more accurate methods for measuring and analyzing surface quality, dimensional control and process performance analysis. The proposed solutions have contributed to the understanding on how new imaging systems have a large potential in exploring manufacturing technologies and provide an entirely new perspective on process control that leads to the new thinking in the process control strategy. In particular, the author proposed a new understanding on how to achieve a high-level of process performance analysis by using advanced digital imaging techniques for two- and three-dimensional object location, recognition, and inspection as well as surface detective metrology. By searching and using advanced solutions in mathematics and physics, the author provides comprehensive information and incremental knowledge about the manufacturing process improvement with application of both theoretical and experimental methods in the field of sheet metal forming and hemming, dimension control after machining and surface defect inspection for aluminum casting. As for the first task, the geometry and kinematics of product behavior after sheet metal forming have been investigated. Currently, we can find, among others, methods that serve the determination of forming limit curves, which, combined with calculations of the deformation occurring in the examined products, provide comprehensive information about the state of the material. The developed solution by author comprises a fully automatic test stand for the hydro-bulging process. In this operation, a biaxial uniform stretching occurs, producing objects in the form of a spherical cap. The use of the stand allows running two types of the measurements. The first group of measurements allows recording the run of the plastic forming process in terms of pressure and displacement, while second group includes measurements of the process kinematics and of the shape of the bulged samples based on the both: regular and stochastic grids. Full description of the bulging process should enable further materials research and development of process control mechanisms. The elements of such control can include, among others, an option for automatic monitoring of the process run and the possibility of its interruption at a strictly determined stage of deformation. As complementary to the created solutions of automated strain measurement, studies are carried out to predict the crack initiation, since the problem of accurate method for quality inspection for the sheet metal in production environmental is still present. In the next section, the authors provide comprehensive information on methods used in design of tools for the die forming of car body parts. As part of the information, current strategy adopted in design work has been presented, with emphasis put on the technological factors. The proposed advanced vision-based technology is a modern tool for the industrial uses, applicable especially in the automotive sector as a means to provide quick and accurate measurement of product geometry and quality. The described solution of stereovision refers to a mobile stand operating under industrial conditions to enable shape and deformation analysis through image processing. The image acquisition process and digital analysis of the images have been presented to recognize and analyze the objects taken from camera. In the vision control process, the author proposed a new method for the strain measurement in a three-stage hemming process. Hemming is performed to increase the productivity and quality of car body structural parts. The expectation to monitor the parameters of this process results from the fact that they affect the final product quality. Therefore, to reduce to minimum errors occurring at the stage of the hemming process design, a comprehensive understanding of the process, which so far has not been given enough attention, was necessary. This was done by developing an entirely new method, allowing the strain characteristics and crack propagation to be determined in the plastic forming process. The ultimate goal was to determine experimentally the limit parameters of the process, the kinematics, and the geometry and surface quality achievable during hemming. This stage involves the determination of the location of defects, analysis of deformation and measurement of critical dimensions. These characteristics of the inspected parts, which the vision inspection system will examine, are very important and essential for a fully successful implementation of the vision system. The vision inspection system proposed by the author responds to the demand of users for systems that are easier in operation, cost less and are more flexible. These improvements make the vision inspection system more accessible to all manufacturers. The dimensional control using visual inspection is increasingly being used as a measurement technique that allows quick and accurate representation of product tested for its modification, re-mapping or geometric inspection. Currently, two methods of measurement, namely by vision and by contact, are commonly used to implement this type of measurement tasks, allowing quick and precise mapping of the examined surface. The advantage of vision solution is the speed of measurements combined with competitive accuracy. Hence comes the idea to propose a non-contact technique for the reconstruction of two-dimensional objects. Determining the shapes of holes and their locations in local and global coordinates are basic objectives of these control operations. The solutions proposed by the author in this area rely on the use of a complex system, including a vision system, and a drive system. This complex measurement system enables execution of the combined tasks of measurement and decision making. Owing to the application of a vision system it is possible to make rapid and accurate reconstruction of the measured element. The solutions proposed in this area concern the edge detection of objects with a sub-pixel accuracy. Finally, a new camera-based machine vision system for the automatic inspection of surface defects in aluminum die casting was developed and presented by the author. The problem of surface defects in aluminum die casting is widespread throughout the foundry industry and their detection is of paramount importance in maintaining product quality. Depending on part design and processing techniques, castings may develop surface discontinuities such as cracks or tears and pores that greatly influence the material ability to withstand these loads. The proposed, computer based, visual inspection provides a viable alternative to human inspectors. The, developed by the author, machine vision system uses a fast image processing algorithm to detect defects with different sizes and shapes. The machine vision system has been successfully tested for the different types of defects on the surface of castings.
PL
W referacie przedstawiono metodę rekonstrukcji defektów 3D, wykorzystującą zjawisko głębi ostrości w układach optycznych mikroskopów. Przedstawiono stanowisko oparte na działaniu mikroskopu cyfrowego, a także algorytm uzyskiwania trójwymiarowych obrazów. Wykorzystując opisane stanowisko wykonano pomiary geometrii 3D wad powstałych w procesach gięcia i wytłaczania.
EN
The paper presents a method of 3D reconstruction of defects, using the phenomenon of low depth of field in the microscope system. The components of the measurement system based on a digital microscope, and the algoritm for obtaining three-dimensional images were discussed. Next, the examples of 3D defect reconstruction were presented for bending and stretching processes.
13
Content available Forming limit curves for complex strain paths
EN
This paper presents results of experimental studies of forming limit curves (FLC) for sheet forming under complex strain paths. The Nakazima-type formability tests have been performed for the as-received steel blank and for the blank pre-strained by13%. Prestraining leads to abrupt change of strain path in the blank deformation influencing the forming limit curve. The experimental FLC of the pre-strained blank has been compared with the FLC constructed by transformation of the as-received FLC. Quite a good agreement has been found out. The concept of strain-path independent FLCs in polar coordinates has been verified. Two types of the polar diagrams have been considered, the first one with the strain-path angle and effective plastic strain as the polar coordinates, and the second one originally proposed in this work in which the thickness strain has been used instead of the effective plastic strain as one of the polar coordinates. The second transformation based on our own concept has given a better agreement between the transformed FLCs, which allows us to propose this type of polar diagrams as a new strain-path in dependent criterion to predict sheet failure in forming processes.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono doświadczalne badanie granicznych krzywych tłoczności (GKT) w kształtowaniu blach przy zmiennych ścieżkach odkształcenia. Program badań doświadczalnych przedstawionych w pracy obejmował próby tłoczności metodą Nakazimy dla wstępnie wyprężonej blachy rozciągniętej jednoosiowo o 13% oraz takiej samej blachy w stanie niewyprężonym. W wyniku wstępnego wyprężenia w testach otrzymywano silnie nieliniową ścieżkę odkształcenia mającą duży wpływ na GKT. GKT dla blachy wyprężonej porównano z GKT otrzymaną poprzez odpowiednią transformację GKT dla blachy niewyprężonej. Zauważono dość dobrą zgodność między porównywanymi krzywymi. W pracy przedstawiono i zweryfikowano nową koncepcję odkształceniowych GKT niezależnych od ścieżki odkształcenia. Rozpatrywano dwa rodzaje biegunowych wykresów GKT, w pierwszym przypadku jedna ze współrzędnych biegunowych było efektywne odkształcenie plastyczne, natomiast w drugim przypadku wykorzystano odkształcenie po grubości blachy zamiast efektywnego odkształcenia plastycznego. W drugim przypadku, stanowiacym oryginalna koncepcje zaproponowana w tej pracy, przetransformowane krzywe GKT dla różnych ścieżek odkształcenia wykazuja lepsza zgodność, co pozwoliło nam zaproponować ten rodzaj wykresu biegunowego jako nowe niezależne od ścieżki odkształcenia kryterium tłoczności blach.
14
Content available remote Comparison between direct and indirect measurement methods for bulge tests
EN
Purpose: To reinforce the standardization of the bulge test measuring procedures by comparison of two different bulge forming measurement methods. Design/methodology/approach: Two different bulge forming measurement methods are used simultaneously in order to reinforce the standardization of the bulge test measuring procedures. An indirect method, Digital Image Correlation (DIC), is compared with a direct one, ultrasound pulse-echo method. Findings: The main conclusion is that the DIC system is a valid indirect measurement method to study bi-axial sheet metal forming. Research limitations/implications: The constant pressure bulge test method was used and it yielded positive results for comparing the direct and indirect method (considering thickness measurement of the bulge dome), as an important research implication is that the touch less measurement method could be applied to other sheet metal forming processes. Practical implications: Tension tests are used as a standard accepted procedure to determine material parameter values for characterizing the forming sheet behaviour. However, by using a tension test, only a limited strain range can be considered for determining the true stress – true strain curve. Based on this limitation, the bulge test is used to achieve a much larger strain range under bi-axial loading conditions. Originality/value: An indirect method, Digital Image Correlation (DIC), is compared with a direct one, ultrasound pulse-echo method, in situ, real time and on the same specimen.
15
Content available remote Analiza wpływu tarcia na zmianę topografii powierzchni wytłaczanych blach
PL
W pracy przedstawiono analizę topograficzną i tribologiczną powierzchni blach stalowych badanych w próbie przeciągania blachy stosowanej do opisu zjawiska tarcia blach w procesach kształtowania blach. Wykonano analizę topograficzną badanych próbek za pomocą systemu pomiarowego InfiniteFocus firmy Alicona. Jako dane wejściowe do budowy modelu matematycznego tarcia przyjęto wyniki przeprowadzonych testów przeciągania paska blachy mających na celu wyznaczenie wpływu wartości parametrów chropowatości powierzchni blachy, wartości parametrów chropowatości powierzchni przeciwpróbek oraz siły nacisku na wartość współczynnika tarcia.
EN
In the article topographical and tribological analysis of surface of steel sheets was presented. For description of friction phenomenon in sheet metal forming processes the strip drawing test was used. The topographical analysis of tested samples was carried out by using measurement system Alicona InfiniteFocus. As input variables in mathematical model of friction the results of strip drawing tests were received. The friction tests were carried out order to determine the influence of surface parameter value of the sheets, surface parameters of the rolls and pressure force on friction coefficient value.
16
Content available remote Numerical modeling of the drawbead simulator test
EN
The work contains the results of experimental researches and numerical simulations of friction test that simulate the friction conditions in drawbead during sheet metal forming. The numerical model of the drawbead friction simulator test has been created using MSC.Marc + Mentat 2010. Simulations have been performed to determine a stress state in pulled sample during the drawbead simulator test. The isotropic and two anisotropic Hill (1948) and Barlat (1991) material models were used in simulations taking into consideration sample orientation according to the rolling direction of the sheet. The samples for friction tests were cut along and transverse to the rolling direction of the sheet. It was found that the yield criterion has a strong influence on the distribution and the value of normal and shear stresses in the sample. Furthermore, the values of analyzed stresses were changed in the sample width.
PL
Artykuł zawiera wyniki badań eksperymentalnych i symulacji numerycznych testu symulującego warunki tarcia na progu ciągowym podczas kształtowania blach. Model numeryczny symulatora progu ciągowego został utworzony za pomocą programu MSC.Marc + Mentat 2010. Symulacje zostały wykonane, aby określić stan naprężeń w przeciąganej próbce podczas próby tarcia. W symulacjach zaimplementowano model izotropowy właściwości mechanicznych blachy oraz dwa modele anizotropowe Hilla (1948) oraz Barlata (1991), a także uwzględniono orientację próbki kierunku walcowania. Próbki do testów tarcia zostały wycięte wzdłuż oraz w poprzek kierunku walcowania blachy. Stwierdzono, że kryterium plastyczności ma istotny wpływ na rozkład i wartość naprężeń normalnych oraz ścinających w próbce. Ponadto wartość analizowanych naprężeń zmieniała się na szerokości próbki.
17
Content available remote Wzrost znaczenia obrabiarek CNC w procesach obróbki plastycznej blach
PL
W artykule przedstawiono charakterystykę obrabiarek sterowanych numerycznie do wykrawania i kształtowania blach. Omówiono aktualne rozwiązania technologiczne maszyn, a także kierunki rozwoju w zakresie wprowadzania nowych technologii oraz modernizacji obecnie stosowanych celem zwiększania produktywności. Przedstawiono także tendencje w zakresie automatyzacji i autonomizacji procesów obróbki blach.
EN
The paper presents characteristics of numerically controlled machines for blanking of sheets and sheet metal forming. Actual technological solutions of machines, future directions of development into new technologies and modernization of presently using technologies in order to increase productivity have been discussed. Also the tendencies in automation and autonomation of sheet forming processes have been presented.
18
Content available remote Rozwój metod jednopunktowego tłoczenia przyrostowego na obrabiarkach CNC
PL
Artykuł zawiera charakterystykę metod przyrostowego kształtowania blach za pomocą następujących metod: jedno- (Single Point Incremental Forming) i dwupunktowego tłoczenia przyrostowego (Two Point Incremental Forming). Przedstawiono czynniki wpływające na możliwość zastosowania metody oraz zjawiska ograniczające stosowanie formowania przyrostowego blach. Wyszczególniono także wady i zalety omawianej metody kształtowania blach.
EN
The article includes characteristics of method of incremental forming of the sheet using two following methods: Single Point Incremental Forming and Two Point Incremental Forming. Factors influencing on possibility of method application and phenomena limiting using of incremental forming of the sheet have been presented. Disadvantages and advantages of discussed method of sheet forming have been also specified.
EN
In the case of cold forming of sheets metal, the springback phenomenon leads to undesired effects on the geometry and dimensions of the formed parts. One of the main causes that lead and influence the intensity of this instability phenomenon is the state of stresses generated by the forming process in the deformed material. To establish an interaction between springback and distribution of stresses it must be known the law of variation of their parameters, their factors of influence and their causes. If the determination of springback parameters can be performed without difficulty, the determination of stresses variation in the case of out of plane sheet metal forming is a difficult problem because of the complexity of process, tools and part geometry. A solution of the problem can be the determination of stresses and of their interaction with springback in the case of in plane forming, the obtained model of interaction following to be extended for the case of out of plane forming of metal sheets. The present paper performs an analysis of the influence of materials on the interaction between the state of stresses generated by tensile loading and springback in the case of in plane forming by applying the principles of the three bars method.
PL
W kształtowaniu blach na zimno, zjawisko sprężynowania prowadzi do niepożądanych zmian geometrii i wymiarów wyrobu. Jedną z najważniejszych tego przyczyn jest stan naprężeń generowany przez proces deformacji blachy. Aby ustalić interakcję pomiędzy sprężynowaniem a rozkładem naprężeń znane muszą być parametry, czynniki oraz ich przyczyny. O ile parametry sprężynowania mogą zostać ustalone bez problemu to określenie zmian naprężeń w blachach nastręcza dużo problemu. W pracy przedstawiono analizę wpływu materiału na relację pomiędzy interakcję pomiędzy naprężeniami własnymi i sprężynowaniem na drodze eksperymentalnej.
20
PL
W pracy przedstawiono modele regresyjne opisu zjawiska tarcia w procesach kształtowania blach. Zastosowana analiza regresji wielowymiarowej oraz sztuczne sieci neuronowe pozwalają na zminimalizowanie lub całkowite wyeliminowanie wykonywania czasochłonnych prób tarcia w celu określenia wartości współczynnika tarcia dla szerokiego zakresu zmienności warunków tarcia. Ponadto metody te nie wymagają znajomości wszystkich czynników wpływających na zjawiska tribologiczne oraz ich interakcji w strefie kontaktu. Do budowy modeli tarcia wykorzystano wyniki przeprowadzonych doświadczeń próby przeciągania paska blachy w warunkach tarcia suchego mających na celu wyznaczenie wpływu wartość chropowatości powierzchni blachy, chropowatości powierzchni przeciwpróbek oraz siły nacisku na wartość współczynnika tarcia. Analizę regresji wielokrotnej przeprowadzono za pomocą podprogramu użytkownika w środowisku Matlab, natomiast do zbudowania modelu neuronowego zastosowano program Statistica Neural Networks.
EN
The article contains regression models of friction phenomenon description in sheet metal forming. The applied multiple regression analysis and artificial neural networks allow to limit or eliminate time-consuming friction research with the purpose of determination of friction coefficient value for wide range of friction conditions variability. Furthermore these methods do not require knowledge of all parameters influencing on tribological phenomena and their interactions in the contact zone. To build friction models the results of a strip drawing test in dry friction conditions were utilized. The aim of performed friction tests was to determine the sheet surface roughness, surface roughness of rolls and holder force on friction coefficient value. Multiple regression analysis was carried out using user subroutine in Matlab software. To build neural network model Statistica Neural Networks software package was applied.
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.