W artykule zaprezentowano porównanie wybranych parametrów procesu gięcia rurek, takich jak: grubość ścianki ponad osią obojętną, grubość ścianki pod osią obojętną oraz średnica zewnętrzna, otrzymanych w wyniku symulacji numerycznych i prób technologicznych. Analizie poddano zginaną rurkę wykonaną z materiału stopu aluminium o początkowej średnicy zewnętrznej 8 mm i początkowej grubości ścianki 1 mm. Zginania dokonano na promieniu 6 mm o kąt 90°. W pracy przedstawiono szczegółowy model numeryczny oraz zamieszczono opis budowy i zasadę działania maszyny do gięcia wykorzystanej w badaniach eksperymentalnych. Dokonano również analizy możliwości wykorzystania opracowanego modelu numerycznego do projektowania procesu zginania rur.
EN
Comparison of selected parameters of the bending process of tubes, such as the thickness of the wall above the neutral axis, the wall thickness under the neutral axis and the outer diameter obtained by numerical simulation and technological tests was presented. Bent tube made of aluminum alloy material with an initial outer diameter of 8 mm and an initial wall thickness of 1 mm was analyzed. Bend was made on 6 mm radius by 90 degrees. The paper presents a detailed numerical model and a description of the construction and principle of operation of bending machines used in experimental research. Possibility of using developed numerical model for design of tube bending process was also analyzed.
W artykule przedstawiono wyniki prób gięcia śrub hakowych. Określono maksymalne wartości sił niszczących, oraz wykazano wzrost wartości sił nacisku dla zwiększających się średnic pręta.
EN
The paper presents the results of bending tests of the hook bolts. The maximum values of destructive loads were determined. The results of the tests show that the value of bending preassure increases with increase of the bar diameter.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy charakteryzowano elektrochemiczne własności warstw tlenkowych na implantowym stopie tytanu Ti6A14V ELI powstałych w procesach: polerowania oraz anodowania. Oceniano także wpływ odkształceń plastycznych wywołanych gięciem na zachowanie in vitro obu warstw. Badania prowadzono po 1 i 37 dniach przechowywania w roztworze Ringera. Do oceny zachowania warstw tlenkowych zastosowano pomiary potencjałów korozyjnych, interpretację krzywych polaryzacyjnych oraz elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną. Rezultaty badań wykazały różnice w zachowaniach naturalnej oraz anodowej warstwy-tlenkowej przy dążeniu do stanu "równowagi", odpowiadającego warunkom badań in vitro.
EN
In this investigation, the behavior of oxide layers titanium alloy Ti6A14V arised during: anodizing and polishing was characterized in bending test. Influence of plastic deformations on both layers was estimated in vitro. Measurements were performed after 1 and 37 days immersion in Ringer's solution. The behavior of layers was characterized by electrochemical testing (anodizing polarization, EIS and corrosion potential). A measurement of corrosion potential, electrochemical impedance, spectroscopy and interpretation of polarization curves was used to estimate oxide layers. Results of investigation show differences between natural and anodic oxide layers. Bending gives positive influence on bioactivity.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In order to manufacture the tubes that are part of the automobile fuel tank production machine with automatic control has been developed. It carries out two separate processes: bending the tube in a settled angle and cutting off the tube in to the desired length.
Titanium and its alloys are exceptional structural materials, far outstripping others. Low specific gravity, high mechanical strength and good corrosion resistance in most corrosive environments underpin the application of titanium. Unfortunately, titanium and its alloys fall into a group of materiale which hardly deform, especially in sheet-metal forming processes. During the forming of the titanium sheets it is necessary to overcome many technological barriers, which are not reflected in the technical literature. The paper is devoted to the analysis of titanium sheet forming by the bending method. The influence of the material type and bending parameters on stress and strain distribution in the deformed materials were analysed.
PL
Tytan i jego stopy stanowią wyjątkowy materiał konstrukcyjny, przewyższający pod wieloma względami inne metaliczne materiały konstrukcyjne. Za stosowaniem tytanu przemawia jego mała gęstość, wysokie właściwości wytrzymałościowe i dobra odporność na korozję w większości środowisk korozyjnych. Niestety tytan i jego stopy należą do materiałów trudnoodkształcalnych, zwłaszcza w procesach obróbki plastycznej na zimno. Podczas ich kształtowania należy pokonać szereg barier technologicznych, które nie znajdują odzwierciedlenia w literaturze naukowo-technicznej. Artykuł poświęcony jest analizie kształtowania blach tytanowych metodą gięcia. Analizowano wpływ rodzaju materiału oraz parametrów gięcia na rozkład naprężeń i odkształceń w odkształcanym materiale.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: Authors have suggested employment of dilatant fluid for metal forming tools, and report an application on v-bending of thin stainless steel strips in this paper. Design/methodology/approach: An alumina concentrated hard-sphere suspension is employed as dilatant fluid for forming. The authors evaluate the suspension with backward extrusion test. Then, the authors try to bend SUS304 stainless strip with 0.25 mm thickness and 30 mm width on the pad of the suspension with a v-bend punch. Findings: Behaviour of the suspension is revealed in backward extrusion test. Migration of water takes important role in it. In v-bending test, including acute angle bending, the authors bend the strip with only the v-bend punch and the alumina concentrated hard-sphere suspension pad successfully. It is thought that forming load is less than with general polyurethane tools. Research limitations/implications: Spring-back in partial bending, which is similar to the suggested process, is larger than in bottoming and coining with dies and bending with polyurethane tools. Therefore, the authors are going to evaluate the spring-back in the suggested process in further study. Practical implications: Polyurethane pad is used in bending process generally because of advantageous points in easy-design, and safe from scratch. However it has disadvantageous points in its limited life and necessity of large forming load. The alumina concentrated hard-sphere suspension can be employed for such the pad with unlimited life. In addition, such the dilatant fluid can be applied on other metal forming process as easy tool. Originality/value: Employing dilatant fluid for forming tools is new idea. Authors try v-bending with an alumina concentrated hard-sphere suspension.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A good understanding of thoracic biomechanics is important for complete examination and control of chest behaviour under conditions of physiological and pathological work, and under the impact of external forces leading to traumatic loading of the chest. The purpose of the study was to analyse the mechanical properties of human ribs obtained from individuals under the age of 25 with scoliosis deformation and to correlate them with geometric properties of ribs. Thirty three fragments of ribs (9th to 12th) were tested in three-point bending. Rib fragments were collected intraoperatively from female patients treated for scoliosis in the thoracic, thoracolumbar, and lumbar spine. The results were used to determine the maximum failure force, stiffness, and Young's modulus. A significant relationship was found between the age and elastic modulus of the ribs. The analysis was carried out for two age groups, i.e., between the ages of 10 and 15 and between the ages of 16 and 22, and statistically significant differences were obtained for Young's modulus ( p = 0.0001) amounting to, respectively, 2.79 +- 1.34 GPa for the first group and 7.44 š+-2.85 GPa for the second group. The results show a significant impact of age on the mechanical properties of ribs.
nalizowano wpływ parametrów wzmocnienia i anizotropii normalnej materiału na dopuszczalne - krytyczne wartości kata gięcia i wartości odkształcenia podczas gięcia na zimno metalowych cienko- i grubościennych rur; wykazano, że wzrost współczynników wzmocnienia i anizotropii normalnej zwieksza wartość dopuszczalnego odkształcenia zastępczego i kąta gięcia; wyspecyfikowano także wartosci przesunięcia się osi obojętnej gięcia odpowiadające stanom rozproszonej utraty stateczności oraz wykazano, że przy założonych w pracy warunkach procesu gięcia przesunięcie to jest w kierunku środka krzywizny i zwiększa sie wraz ze wzrostem kąta gięcia. nalizowano wpływ parametrów wzmocnienia i anizotropii normalnej materiału na dopuszczalne - krytyczne wartości kata gięcia i wartości odkształcenia podczas gięcia na zimno metalowych cienko- i grubościennych rur; wykazano, że wzrost współczynników wzmocnienia i anizotropii normalnej zwieksza wartość dopuszczalnego odkształcenia zastępczego i kąta gięcia; wyspecyfikowano także wartosci przesunięcia się osi obojętnej gięcia odpowiadające stanom rozproszonej utraty stateczności oraz wykazano, że przy założonych w pracy warunkach procesu gięcia przesunięcie to jest w kierunku środka krzywizny i zwiększa sie wraz ze wzrostem kąta gięcia.
EN
Analysis of the influence if hardening parameters and normal anisotropy of a material upon admissible-critical bending angle and strain while cold bending metal light-wall and heavy-wall tubes on bending machines within bending anble. The sondition of dissipated loss of the material stability was assumed as a criterion. It was proved that a rise of hardening indices and normal ansotropy causes an increase of the equivalent admissible strain and bending angle. There are qyoted the values of shift of the bend neutral axix corresponding to the states of the dissipated stability loss; it is proved that at assumed in this work conditions of bending process this shift is directed to the centre of curvature and grows with an increase of the bending angle. Problem of craking of the tubes while being bended is also given a mention.
W artykule przedstawiono wyniki modelowania MES nośności belki przesadzonej na zimno z uwzględnieniem i bez uwzględnienia odkształceń technologicznych oraz naprężeń własnych. Proces modelowania przebiegał w dwóch etapach. W pierwszym etapie modelowano proces przesadzania, na podstawie którego określono kształt geometryczny belki oraz rozkłady wartości odkształceń i naprężeń powstałych w procesie technologicznym. W drugim etapie zbudowano numeryczny model procesu gięcia. Przesadzoną belkę obciążano w celu obliczenia jej nośności, którą określano na podstawie sporządzonych charakterystyk siłowych procesu. Otrzymane wyniki modelowania porównano z wynikami badań eksperymentalnych.
EN
This paper presents the results of FEM modelling for cold joggled beam load-carrying capability with and without residual stress and process strain. The modeling process has been performed in two stages. The joggling process has been modeled in the first stage, based on which the beam's geometrical shape and process strain and stress distribution have been determined. The numerical model of bending process has been built in the second stage. The joggled beam has been loaded in order to calculate the load-carrying ability, which was determined based on created force characteristics of the process. The modelling results have been compared with the experimental results.
Sprężynowanie jest istotnym zjawiskiem towarzyszącym procesowi gięcia. Wpływa ono na końcowy kształt giętych elementów, a wielkość powrotnych odkształceń sprężystych jest trudna do oszacowania w przypadku znacznej deformacji przekroju poprzecznego giętych elementów. W artykule dokonano analizy podstawowych parametrów gięcia rur o przekroju kołowym - momentu gnącego i współczynnika sprężynowania. Przeprowadzono pomiary doświadczalne oraz obliczenia analityczne wymienionych parametrów. Pokazano zastosowanie sieci neuronowych do wyznaczania momentu gnącego i współczynnika sprężynowania.
EN
Under bending relatively thin profiles will undergo cross-sectional distortion. It is not observed in case of beams with solid cross-section (more precisely, the distortion of a solid cross-sectional beam can be completely ignored). This characteristic in conjunction with the properties of the profiles material leads to a typical hardening-softening characteristic in the relation between the centerline curvature of the profile and applied bending moment. There is a critical value of curvature K/er. When K < K/er, the strain hardening of the material dominates the behaviour of profile and the bending moment increases with increasing curvature. When K > K/er, however, the reduction in rigidity caused by distortion of the profile cross-section overwhelms the effect of strain hardening and results in decreasing bending moment as the curvature increases. In the case of the bending of pipes with circular cross-section, the parameter describing the degree of cross-sectional distortion is the degree of ovalization. Analytical determination of the main bending parameters i.e. bending moment and springback coefficient is rather complicated because of above mentioned cross-sectional distortion and could be performed under several assumptions. The evaluation of elastic springback effect is a fundamental aspect in practice of profile forming operations. Springback takes place in a forming operation after removing the forming tools and introduces deviations from the desired final shape and consequently, the stamped profile does not conform the design specifications and could result unsuitable for the application. Since almost all forming processes are characterized by a significant amount of deformation introduced by a bending mechanics, the distribution of strain along profile cross-section is strongly inhomogeneous. Such a distribution, together with elastic-plastic behaviour of the workpiece determinates the occurrence of springback after the removal of the forming tools. It is well known from the tensile test that the elastic part of the total strain, which is recovered if the load is released, is equal to the ratio of the stress before unloading to the Young modulus. Thus the tendency to elastic springback increases at increasing the strain hardening coefficient and decreasing the elastic stiffness. This means that the cross-sectional distortion of a profile affected the tendency of elastic springback. The main goal of the work presented in this paper was to determine the relation between both the bending moment and springback coefficient as a function of bending curvature. For this reason another procedure was applied - the artificial neural network (ANN) method. Multi-layer Perceptron (MLP) neural networks were trained using measured process data of profile bending. The MLP had profile parameters as input and bending moment as well as spring-back coefficient as output. It was confirmed that this system is a valid alternative for the quick responsible method of main bending parameters determination.