Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Comparison of numerical models for hydroforming of X-shapes

100%

Sadłowska H. , Kocańda A.

|

tom Vol. 7, No. 2

294-298

EN

Hydroforming could be regarded as one of the most advanced and complicated process of metal forming. The common way of hydroforming is to deform sheet metal or tube by means of fluid pressure. By this way some products of very complicated shapes could be obtained. The hydroforming is very useful for producing whole components that would otherwise be made from multiple stampings joined together. For example, such shapes are difficult or impossible to produce by another processes like welding or casting. Hydroforming processes are usually associated with very high strains which lead to failures commonly observed in sheet metal forming, e.g. fracture or wrinkling. These failures are difficult to avoid by designing the process in a traditional way and finding the process parameters by trial and error method. Recently numerical modeling has proved to be a powerful tool for development of hydroforming processes. Hydroforming has been considered as a kind of sheet metal forming process. Majority of numerical models for sheet metal forming has been based on 2D geometry and shell elements in order to simplify the calculations. In this paper, there have been presented both 3D-shell and 3D-solid models for numerical modeling of hydroforming of copper X-shapes. This process has been chosen because of many difficulties in finding proper process parameters by a common designing way. The X-joint hydroforming is conducted to bulge a cylindrical tube with internal pressure and axial load using the displacement of the compressing punches. Proper process parameters, i.e. internal pressure and axial feeding, allow to obtain an X-shape without failures. If internal pressure is too high, the bursting will occur. On th other hand, if the axial feeding force is too high then the wrinkling of the tube will occur. There have been performed experimental tests on hydroforming of X-shapes. Tubular copper blanks with the initial outer diameter 22 mm and the wall thickness 1 mm were used to make X-shapes. A straight tube blank of 120 mm in the length was placed and restrained in the die that determined the final shape of the component. The tube was sealed at the ends by the axial punches. As the velocities of the left and right axial punches were kept constant during deformation process, then the axial feeding force was a result of deformation resistance of a tube blank. On the other hand, the internal pressure was changing according to specified internal pressure versus punch displacements curve. The computer simulations of hydroforming of X-shapes were made using MSC.MARC software. The geometrical models and process parameters corresponded with experimental ones. There were created two numerical models. 3D-membrane/shell elements describing hydroformed tube were used in the first model. Second model was built with typical 3D-solid elements. The results of computer simulations have been compared with the results of experiments. Both 3D-shell and 3D-solid models have provided quite high accuracy in getting the X-shape geometry for various process parameters. However, only 3-D model has been useful to analyse thickness distribution in X-shapes. The calculated stress and strain states as well as thickness ditributions have been taken into account to analyse failures occuring during hydroforming.

PL

Modelowanie komputerowe jest bardzo pomocne w rozwoju procesów kształtowania hydromechanicznego. Dotychczas stosowano różnorodne modele numeryczne, ale wobec braku porównań trudno było ocenić ich przydatność do modelowania poszczególnych procesów. W referacie przedstawiono wykorzystanie modeli 3D-shelI oraz 3D-solid do modelowania hydromechanicznego kształtowania czwórników z miedzi. Wyniki obliczeń porównano z wynikami doświadczeń. Uzyskano bardzo dużą dokładność obliczeń dla obydwu modeli przy wyznaczaniu kształtu czwórników dla różnych parametrów procesu. Jednakże to model 3D-solid okazał się znacznie lepszy i dokładniejszy przy analizie rozkładu grubości ścianek czwórników i historii obciążenia.

2

Metodyka badań i zastosowanie nowoczesnych materiałów oraz technologii tłoczenia elementów karoserii samochodowej

89%

Piela A. , Grosman F.

|

2005

|

tom Vol. 72, nr 5

272-277

PL

W artykule omówiono metody badań tłoczności w odniesieniu do aktualnych wymagań przemysłu motoryzacyjnego. Przedstawiono charakterystyki właściwości szerokiej gamy stalowych blach tłocznych stosowanych do tłoczenia elementów karoserii samochodowych. W celu doboru właściwych blach do tłoczenia zaprezentowano możliwości opracowanego komputerowego programu "Baza blach", służącego do szybkiej klasyfikacji materiałów wsadowych oraz doboru wskaźników i właściwości mechanicznych niezbędnych do symulacji numerycznej procesów tłoczenia. Zarówno badania właściwości tłocznych, jak i zastosowanie nowoczesnych technologii hydromechanicznego kształtowania przedstawiono w odniesieniu do nowoczesnych wsadów stosowanych do tłoczenia, jakimi są wsady spawane laserowo typu tailored blanks.

EN

The aniele presents the methods of examining drawability regarding the latest requirements of car design. Properties of steel drawing blanks used for forming car body elements have been characterized. The newly designed computer programme called " Blanks Data Base " allows to select the most suitable blanks used in the process of forming. The programme helps to classify the materials to be used for producing tailored blanks and to choose indexes and mechanical properties to carry out numerical simulation of forming processes. Examinations of drawability properties and the application of hydromechanical forming have been presented while testing laser welded tailored blanks.

3

Analiza rozkładu odkształceń lokalnych w wytłoczkach wybrzuszanych cieczą lub stemplem z wsadów spawanych laserem

89%

Piela A.

|

tom Vol. 25, nr 1

159-168

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu wytłaczania (wybrzuszania) z użyciem sztywnego stempla lub ciśnienia cieczy wsadów spawanych laserowo. Metodą pomiaru siatek koordynacyjnych wyznaczono rozkłady odkształceń lokalnych wytłaczanych powłok. Wyznaczone odkształcenia lokalne pozwoliły na określenie różnic w sposobie płynięcia spawanych wsadów w zależności od właściwości mechanicznych łączonych blach oraz różnicy ich grubości. Uzyskane wyniki potwierdziły, że spoina laserowa, pomimo niewielkiej szerokości, w istotny sposób zmienia właściwości mechaniczne strefy połączenia blach. W próbie wybrzuszania cieczą uzyskano kształt czasz dla połączeń blach jednakowej grubości i tego samego gatunku znacząco różny od kształtu czasz dla połączeń blach różnej grubości i różnego gatunku. Celem rozwiązania postawionych problemów do analizy procesu wybrzuszania wsadów spawanych laserem zastosowano symulację metodą elementów skończonych.

EN

The article presents examination results of the process of bulging of laser welded tailored blanks with the use of rigid punch or liquid. Local strain distribution in bulged coatings have been determined applying the method of measuring the co-ordination nets. The determined local strain allowed to define the differences in the flow of welded tailored blanks according to the mechanical properties of the blanks, their thickness and the position of the laser weld. The obtained results were the proof of the fact that the laser weld, despite its width, significantly changes mechanical properties of the zone of joining of the blanks. The shape of cups obtained in the process of bulging where liquid bas been used is significantly different for the joining of blanks of the same thickness and the same grade compared to the joining of the blanks of different thickness and different grade. The method of finite elements has been used for simulation so as to find solutions to basic problems concerning the analysis of the process of bulging applied in laser welded tailored blanks.

4

A Casting Mould for Rapid Tube Hydroforming Prototyping

88%

Kochański A. , Sadłowska H.

|

2020

|

tom Vol. 4, no. 2

29--33

EN

In recent years, hydroforming has clearly expanded its range of industrial applications due to the growing interest in products which combine high strength with low weight. A current limitation of this technology was its economically justified production volume since the costs of producing tools eliminates the possibility of using hydroforming technology in prototype and single part production. The paper presents a freshly patented solution that allows for single part hydroforming. The new technology combines traditional hydroforming machines with a new approach to tool production. The new rapid die is made quickly and cheaply. The use of materials known from the production of foundry moulds causes the die to deform during hydroforming, but it is a controlled deformation. Thanks to the use of numerical modelling, the deformation of the mould cavity is predicted and taken into account at the design stage. The article presents important issues that need to be considered in the design of this innovative process.

5

Physical and Numerical Modeling of the Manufacturing Process of a Complex Shape Pressed Element from a Nickel Superalloy

88%

Hyrcza-Michalska M.

|

2020

|

tom Vol. 65, iss. 1

215--218

EN

Products of complex geometry, aerodynamic shape and high quality surface finishes are among the most difficult to produce by using stamping methods. When additionally materials with special properties are intended, the task of determining their technological character becomes difficult to solve without the use of physical and numerical methods of process modeling. The paper presents the results of modeling the process of producing a single tube of the jet engine tubular diffuser subassembly. This is a product representative of such a complex geometry one. The charge material for this element requires resistance to operating conditions at elevated temperature and high durability. Therefore, an Inconel type nickel superalloy was proposed for the charge material. In the solution of designing the method of producing a single diffuser tube task, the capabilities of the AutoGrid automatic strain analyzer and the FEM simulation software Eta/Dynaform 5.9 were combined. Numerical simulations of different variants of the manufacturing process of the diffuser tube were made using the Eta/Dynaform 5.9 software. The results of forming simulations became the basis for the alternative technological cycle design of this drawpiece.

6

Analityczny model procesu kształtowania cieczą rury warstwowej w matrycy

75%

Sadłowska H.

|

2021

|

tom Vol. 88, nr 5-6

12--16

PL

W referacie przedstawiono metodę wytwarzania rur warstwowych, wykonanych z dwóch metalowych rur łączonych ze sobą przy użyciu cieczy pod wysokim ciśnieniem. Głównym celem tego opracowania było zaprezentowanie modelu matematycznego umożliwiającego określenie możliwości uzyskania łącza między rurami przy zastosowaniu parametrów wejściowych procesu. W celu weryfikacji zaprezentowanego modelu wybrane dane obliczeniowe modelu zostały zestawione z rezultatami z prób doświadczalnych przeprowadzonych na stanowisku badawczym TH do hydrostatycznego kształtowania cieczą. Porównanie to wskazuje na dużą przydatność opracowanego modelu w projektowaniu procesu kształtowania rury warstwowej przy użyciu cieczy pod ciśnieniem.

EN

This paper presents the method of manufacturing double layer tubes made of two metal tubes connected together by hydroforming. The main purpose of this paper was to present a mathematical model that allows to determine the possibility of obtaining a permanent linkage between tubes using input process parameters. As a verification of the presented analysis the selected model computational data were compiled with the results of the experimental tests carried out on the TH hydrostatic testing machine. The good agreement indicates the usefulness of the developed model in the design of the double layered tube process using hydroforming.

7

The evaluate of laser welded tailor and tubular blanks formability for automotive vehicle elements stamping

75%

Hyrcza-Michalska M. , Grosman F.

|

tom Vol. 9, no 1

69-81

EN

The laser welded blanks and tubes take wide range in application as materials for forming of automotive vehicle elements. The heterogeneity of structure and properties in laser weld area has an effect on welded blanks behavior in the plastic forming process. For quantitative evaluation of this heterogeneity influenced on plastic strain course, necessary is to determine characteristics of laser welded blanks mechanical properties. It has a particular meaning in accomplishing selection of proper laser joined sheets and tubes sets, allowed to receive designed quality of presswork. It is difficult to find a universal method of those kinds of welded blanks drawability evaluation, more when joining elements are made of different materials. In this paper are pointed out the important issues at elaborating of those kinds welded blanks drawability evaluation, with special include laser welded tubes drawability evaluation for hydroforming process. Besides, there are presented examples of laser welded sheets and tubes, which are research program objects at Department of Process Modeling and Medical Engineering of The Silesian University of Technology. There is presented research capabilities of designed and built laboratory stand for tubes hydromechanical bulging.

PL

Spawane laserowo blachy i rury znajdują coraz szersze zastosowanie jako materiały wsadowe do kształtowania elementów pojazdów samochodowych. Niejednorodność struktury i właściwości w strefie spoiny laserowej wpływa na zachowanie się wsadów w procesie kształtowania plastycznego. Dla dokonania ilościowej oceny wpływu tej niejednorodności na przebieg odkształcenia plastycznego, konieczne jest wyznaczenie charakterystyk właściwości mechanicznych wsadów spawanych laserowo. Ma to szczególne znaczenie dla dokonania wyboru właściwych zestawów blach lub rur łączonych techniką spawania laserowego, a pozwalających na uzyskanie projektowanych cech wyrobu tłoczonego. Trudnym jest znalezienie uniwersalnej metody oceny podatności do tłoczenia tego typu wsadów, tym bardziej, gdy łączone są elementy z różnych materiałów. W referacie wskazano na zagadnienia istotne przy opracowaniu metodyki oceny tłoczności tego typu wsadów, ze szczególnym uwzględnieniem oceny podatności do hydromechanicznego kształtowania wsadów rurowych spawanych laserowo. Ponadto przedstawiono przykłady blach i rur spawanych laserowo, będące przedmiotem badań własnych w Katedrze Modelowania Procesów i Inżynierii Medycznej Politechniki Śląskiej. Zaprezentowano możliwości badawcze zaprojektowanego i uruchomionego stanowiska do hydromechanicznego rozpęczania rur.

8

The wall thickness distributions in longitudinal sections hydromechanically bulged axisymmetric components made from copper and steel tubes

75%

Miłek T.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

tom Vol. 65, nr 1

20--25

EN

Purpose: The paper presents experimental results that concern hydromechanical bulging of copper and P265TR1 steel axisymmetric component whose relative wall thickness was s0/D=0.04 (where s0 is the wall thickness and D is outer diameter of tube segments). Design/methodology/approach: The basic parameters of the hydromechanical process of bulge forming are: liquid pressure and axial loading. The process is employed while manufacturing pipe connections, including axisymmetric components. Copper pipe connections are used in hydraulic, heating, gas and waste water systems. The technology involves placing a tube segment in a die-cavity, pouring some liquid over it, and sealing the faces. Findings: The experimental investigations, described in the paper, on hydromechanical bulge forming of copper and P265TR1 steel axisymmetric component with the ratio h/d1=0.67 (where h is height and d1 is diameter of spherical cup) aimed to compare the wall thickness distribution in longitudinal sections of axisymmetric components. Besides it, the aim of experimental inwestigations was to compare patterns of pressure changes and force at relative displacement up to ∆l/l0=0.06. Research limitations/implications: The results obtained in the experiment might be used as guidelines to develop a technological process for manufacturing such type of connections with the method of hydromechanical bulge forming. They also could be helpful while applying the method to industrial practice. Originality/value: The experimental investigations, described in the paper aimed to determine the possibility of hydromechanical bulge forming of axisymmetric components made from copper and steel tubes, compare force waveforms at the constant upsetting ratio, compare distribution of wall thickness.

9

Zastosowanie lutów twardych do łączenia części maszyn wytwarzanych w procesie hydroformowania

75%

Demmler A. , Vogler F. , Elsenheimer D.

|

tom R. 82, nr 9

20-23

PL

Wysokociśnieniowe łączenie elementów (IHF) bazuje na równoczesnym wykorzystaniu potencjału swobodnego kształtowania w procesie hydroformowania (IHU) z trwałym ich spajaniem. Powstają w tym procesie głównie połączenia mechaniczne w wyniku siły kształtującej i/lub dociskającej. Przyczyną prowadzonych badań było dążenie do zintegrowania w procesie IHF techniki lutowania, w celu otrzymania szczelnych, nierozłącznych połączeń lutowanych. Omówiono badania dotyczące łączenia materiałów stalowych i aluminiowych. Wyniki badań wykazały różny wpływ materiałów smarujących i oddzielających, stosowanych w procesie kształtowania, na skuteczność procesu lutowania a tym samym na jakość połączeń lutowanych. Lutowanie materiałów stalowych nie sprawia istotnych trudności, ale podczas łączenia aluminium już najmniejsze zanieczyszczenia powierzchni powodowały znaczne problemy ze zwilżaniem ich przez lut. Lutowanie prowadzono podczas kształtowania wyrobów stalowych, z użyciem lutów na osnowie miedzi. W pierwszych próbach i rozwiązaniach procesu równoczesnego lutowania i kształtowania wyrobów (proces IHF) stosowano niskotopliwe luty Zn-AI. Wyniki badań wskazują na poprawę właściwości uzyskanych połączeń mechanicznych w porównaniu z dotychczas wytwarzanymi w technologii IHF.

EN

High-pressure joining of elements (bases on simultaneous use of free forming potential in the hydroforming process with their permanent bonding. In such a process, mechanical joints are mainly formed basing on a shaping and/or pressing down force. Aspiration after integration of soldering technology in the IHF process to obtain leakproof, inseparable soldered joints was a motivation to tests being conducted. In the tests presented in the publication, investigations on joining of steel and aluminium materials were conducted. Results of tests showed various influence of lubricating and separating materials used in the forming process on efficiency of soldering process so on quality of soldered joints. In the soldering process of steel materials, essential difficulties were not found while during joining of aluminium, even the smallest contamination of surface led to considerable problems concerning their rewetting by solder. Soldering process conducted during forming of steel products was similar to that used with use of solders on the copper base. In the initial trials and solutions of the process of simultaneous soldering and forming of products (IHF process), low-melting Zn-AI solders were used. Results of tests indicate improvement of properties of mechanical joints obtained in comparision with those made in the IHF technology.

10

Wybrane zagadnienia kształtowania plastycznego blach spawanych laserowo

63%

Hyrcza-Michalska M. , Grosman F.

|

2007

|

tom R. 52, nr 11

739-744

PL

Blachy spawane laserowo stanowią wysoko zaawansowane technologicznie wsady, przeznaczone do kształtowania w procesach tłoczenia. Elementy tłoczone wykonane z tego rodzaju blach znajdują zastosowanie głównie w konstrukcji pojazdów. W artykule przedstawiono wyniki prac prowadzonych w Katedrze Modelowania Procesów i Inżynierii Medycznej, a dotyczących oceny właściwości spawanych laserowo wsadów do tłoczenia, wykonanych z blach różniących się grubością i właściwościami mechanicznymi. Eksperymenty prowadzono w zakresie analizy plastycznego płynięcia wsadów spawanych w próbach podstawowych i technologicznych. Kompleksowa analiza rozkładów odkształceń lokalnych wybranych wytłoczek laboratoryjnych oraz analiza wyników symulacji MES procesów tłoczenia wytłoczek laboratoryjnych, pozwoliły na opracowanie szeregu wytycznych tłoczenia tego typu wsadów. Praktyczną weryfikację tych wytycznych stanowią prezentowane w referacie wyniki przemysłowych prób tłoczenia dużej wytłoczki karoseryjnej. Uzyskane wyniki dowodzą słuszności opracowanych zaleceń. W związku z rosnącym zapotrzebowaniem na elementy o szczególnie skomplikowanych kształtach, jak np.: rury układu wydechowego pojazdu, króćce kształtowe, rozgałęźniki, konstrukcje ram pojazdów, szkielety konstrukcji dachów, itp., podjęto również prace w zakresie rozpoznania technologii hydromechanicznego kształtowania rur spawanych laserowo. Korzystając z doświadczeń plastycznego kształtowania blach spawanych laserowo, oraz na podstawie analizy płynięcia tego typu wsadów w próbach hydraulicznego wybrzuszania, zaprojektowano i zbudowano laboratoryjne stanowisko do hydromechanicznego kształtowania rur. Pierwsze rezultaty swobodnego, hydromechanicznego kształtowania rur spawanych laserowo zaprezentowano w referacie. Wyniki te stanowią przyczynek do opracowania wytycznych kształtowania hydromechanicznego spawanych laserowo wsadów rurowych.

EN

The laser welded tailored blanks (TWB) are high technologically advanced blanks for forming in sheet-metals stamping processes. The drawpieces made from this kind of blanks are mainly use in car manufacturing. The paper presents the results of research works carried out on the evaluation of drawability properties of laser welded tailored blanks made from various blanks of different thickness of steel and of different mechanical properties at the Department of Process Modelling and Medical Engineering. The conducted examinations were focused on the analysis of plastic flow of TWB in basic tests and technological tests. Complex analysis of local strain distribution of selected laboratory drawpieces and the analysis of FEM simulation results of drawing processes allowed to elaborate guidelines for drawing process of that type of TWB. The results of drawing tests of a large drawpiece, i.e. the part of a car body element, have been presented in the paper and they fully verify the guidelines for the drawing process. The increasing demand for highly complex shapes of elements such as: car exhaust systems, connector pipes, branch-joins, car body frames, car roof frames, etc., require developing of hydroforming processes of laser welded tubes (tubular blanks) forming and such kind of examinations are realized at our Department, too. A laboratory stand for hydroforming of tubes has been designed and prepared taking into account the earlier experiences of laser welded tailored blanks forming and also the analysis of TWBs flow during hydraulic bulging tests. In this paper are presented the prior results of unbounded hydro-bulging of laser welded tubes. This results defined first step to elaborate guidelines for hydromechanical forming of laser welded tubular blanks.

11

Identification of surface stress in the exhaust system pipe made by hydroforming technology based on diffractometric measurements

63%

Kucharska B.

|

tom Vol. 21, no. 4

562--566

EN

In the work identificaton of surface stresses in the exhaust pipe made of Cr-Ni steel shaped with hydroforming technology. Stresses were determined by the non-destructive x-ray method sin2ψ. A complex state of tensile stresses with values in the range of 69÷240 MPa for circumferential stresses and 26÷290 MPa for longitudinal stresses was found on the surface of the pipe. The distribution of stresses on the circumference and length of the pipe was analyzed on the basis of coefficients of variation and wall thickness. A relationship was found between the value of surface stress and the wall thickness of the pipe. The highest stresses occurred in the areas of the pipe where the thickness of the wall was reduced the most. In the central part of the pipe, where the wall thickness reduction was the smallest, the stresses were also the smallest, but they were characterized by the highest dispersion of value. The distribution of surface stresses determined by diffractometric method was compared with the model of deformation of the pipe generated numerically.

PL

W pracy dokonano identyfikacji naprężeń powierzchniowych w rurze wydechowej ze stali Cr-Ni kształtowanej technologią hydroformowania. Naprężenia wyznaczono nieniszczącą rentgenowską metodą sin2ψ. Na powierzchni rury stwierdzono złożony stan naprężeń rozciągających o wartościach z zakresu 69÷240 MPa dla naprężeń obwodowych i 26÷290 MPa dla naprężeń wzdłużnych. Rozłożenie naprężeń na obwodzie i długości rury analizowano na podstawie współczynników zmienności i grubości ścianki. Stwierdzono zależność pomiędzy wartością naprężeń powierzchniowych a grubością ścianki rury. Największe naprężenia występowały w obszarach rury gdzie grubość ścianki była najsilniej zredukowana. W centralnej części rury gdzie redukcja grubości ścianki była najmniejsza naprężenia również były najmniejsze, ale cechowały się największym rozproszeniem wartości. Rozłożenie naprężeń powierzchniowych wyznaczonych metodą dyfraktometryczną porównano z modelem odkształceń w rurze wygenerowanym numerycznie.

12

Rozwój innowacyjnych sposobów kształtowania materiałów metalicznych metodami tłoczenia cieczą

63%

Hyrcza-Michalska M.

|

2020

|

tom Vol. 87, nr 1-2

25--28

PL

W pracy przedstawiono przykłady wprowadzania ulepszeń i zastosowania innowacyjnych rozwiązań w zakresie metod kształtowania hydromechanicznego blach i rur. Przedstawiono metodę flexforming – kształtowania cieczą wyrobów tłoczonych przez wyginanie i obciąganie blach na wzornikach za pośrednictwem membrany elastomerowej. Metodę flexforming porównano z klasycznym kształtowaniem cieczą – hydroforming. Ponadto przedstawiono przykłady aplikacyjne kształtowania cieczą wytłoczek z materiałów wysokowytrzymałych. Wykazano, że dobrą praktyką przemysłową jest wykorzystanie wspomagania komputerowego i symulacji numerycznej w projektowaniu wyrobów tłoczonych, operacji tłoczenia oraz wzorników i narzędzi do realizacji hydromechanicznego kształtowania. Tym samym możliwe staje się projektowanie produkcji w tłocznictwie z wykorzystaniem innowacyjnych rozwiązań.

EN

The paper presents examples of introducing improvements and the use of innovative solutions in the field of sheet metal and tubes hydromechanical forming. The flexforming method was presented - liquid forming of products pressed by bending and dressing sheets on templates using an elastomeric membrane. The flexforming method was compared with classic liquid forming - hydroforming. In addition, application examples of liquid forming drawpieces made of high-strength materials are presented. It has been shown that good industrial practice is the use of computer-aided and numerical simulation in the design of stamped products, stamping operations as well as templates and tools for the implementation of hydromechanical forming. Thus, it becomes possible to design production in the press industry using innovative solutions.

13

Kształtowanie hydromechaniczne elementów rurowych

63%

Stadnik R. , Kazanecki J.

|

2005

|

tom Vol. 72, nr 7-8

394-401

PL

W artykule został w szczegółach omówiony obecny rozwój i charakter rozpęczania hydromechanicznego rur, znanego również jako kształtowanie wysokim ciśnieniem wewnętrznym. Bazując na zastosowaniu tylko cieczy jako medium kształtującego, zbadano współczesny stan wiedzy i kluczowe zagadnienia techniczne dotyczące wyposażenia, kontroli procesu, symulacji itd. Zilustrowano zastosowanie metod symulacji w projektowaniu elementów rozpęczanych hydromechanicznie. Przeprowadzono symulacje numeryczne, rozgałęzionego elementu rurowego używanego w przemyśle opierając się na kodzie programu ABAQUS.

EN

In this paper recent developments and the character of tube hydroforming, also known by name of internal high pressure forming, are discussed in detail. Based on applications only by using liquid as a forming media, the state of the art and key technologies concerned with equipment, process control, simulation, etc. are investigated. Application of simulation methods to the development of the hydroforming parts was illustrated. Numerical simulations of the tubular branch element used in industry was conducted by using an explicit finite element code ABAQUS.

14

Analysis of thickness variation and stress state in hydroforming of complex T-shaped tubular part of nickel-based superalloy

63%

Cui X.-L. , Yuan S.

|

tom Vol. 21, no. 3

458--471

EN

Stress states on a multi-branch tubular part are the most complicated change in all types of hydroforming process, which result in severe variation of thickness. In this paper, an experimental and numerical research was conducted on a multi-step hydroforming process including intermediate annealing treatment to obtain effect of stress state on the thickness variation of a superalloy GH4169 complex T-shaped tubular part with expanded diameter, which corresponds to a real product used in aerospace industry. The material flow behavior at typical points on hydroformed tube blank was first analyzed. Then, the thickness variation on the hydroformed GH4169 tube blanks was discussed in every step. It is shown that the materials have different flow directions to form the side branch, where the thickness is always thinned during the four-step hydroforming process. Large axial feeding induces a continuous thickening between transition areas and tube ends. The thickness invariant dividing line in the side branch zone moves toward the tube ends with forming going on. However, in the hemisphere zone, it moves slightly towards the center of the side branch. Moreover, the stress states at three typical positions, as well as their effect on the thickness variation, were analyzed based on a sequential correspondence law between stress and strain components. On this basis, the mechanism of thickening in the left transition area, thinning at the top of side branch and thickness variation at the hemispheric pole was revealed. These results are very important for obtaining the thickness distribution of a complex T-shaped tubular part in multi-step hydroforming, and revealing the thickness variation mechanism by using engineering plasticity theory.