Wyniki 1-10 spośród 15 dla zapytania: authorDesc:"PIOTR LACKI"

Modelowanie procesu wykrawania blach tytanowych

Czytaj za darmo! »

Operacje cięcia i wykrawania są jedną z najpopularniejszych metod kształtowania blach. W ten sposób wykonywane są zarówno półwyroby, które są poddawane dalszemu kształtowaniu, jak również wyroby gotowe. W odniesieniu do blach tytanowych, ze względów ekonomicznych najczęściej stosowana jest metoda wykrawania za pomocą sztywnych narzędzi, tj. stempla i matrycy. W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu wykrawania blachy tytanowej Grade 2. Głównym celem symulacji numerycznej procesu wykrawania elementów tytanowych było wyznaczenie wpływu luzu pomiędzy matrycą i stemplem, sposobu docisku i promieni zaokrąglenia (stępienia) matrycy i stempla na rozkład naprężeń i odkształceń w strefie cięcia. Cutting and blanking are one of the most common methods of sheet forming. Bot[...]

WPŁYW ZAGŁĘBIENIA NARZĘDZIA NA JAKOŚĆ PUNKTOWYCH ZŁĄCZY ZGRZEWANYCH TARCIOWEGO Z MIESZANIEM Z ZAMKNIĘCIEM KRATERU RFSSW WYKONANYCH Z BLACH ZE STOPÓW ALUMINIUM 2024-T3 I D16UTW DOI:10.15199/67.2018.4.2


  WPROWADZENIE Aluminium i jego stopy znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, takich jak lotnictwo [18, 25], motoryzacja [22] i budownictwo [1, 2, 26]. Producenci doceniają korzystne właściwości tych blach, a zwłaszcza małą gęstość i wysoką wytrzymałość [22]. Według artykułu [7] elementy struktur lotniczych są z reguły produkowane z wysoko wytrzymałych stopów aluminium serii 2xxx i 7xxx. Stopy te są trudne do łączenia za pomocą tradycyjnych metod spawalniczych. Trudność ta jest jednym z czynników wpływających na to, że w dalszym ciągu nitowanie jest najbardziej popularną techniką łączenia lotniczych elementów struktur. Zgrzewanie tarciowe z mieszaniem (friction stir welding - FSW) jest alternatywną metodą łączenia blach wykonanych ze stopów aluminium. Jak zaprezentowano w pracach [11, 17, 19, 24], FSW jest procesem termicznym, w którym dochodzi do połączenia materiałów na skutek deformacji plastycznej łączonych elementów w stanie stałym, w odróżnieniu od klasycznego spawania, w którym połączenie następuje po zakrzepnięciu stopionych krawędzi łączonych elementów. FSW jest dedykowane do połączeń liniowych [13]. Punktowe zgrzewanie tarciowe z mieszaniem z zamknięciem krateru (refill friction stir spot welding - RFSSW) jest wariantem procesu FSW, ale jest dedykowane do połączeń punktowych. Złącza RFSSW są produkowane przez specjalne narzędzie składające się z trzech komponentów: trzpienia, tulei 11 Rudy Metale 2018, R. 63, nr 4 i dociskacza. Zarówno tuleja jak i trzpień działają z tą samą prędkością obrotową, i obracają się w tym samym kierunku [8]. Jak zaprezentowano w [16, 23], ruchy tulei i trzpienia są sprzężone ze sobą w taki sposób, że objętość zagłębionej części tulei odpowiada objętości przestrzeni pomiędzy górną powierzchnią górnej blachy i końcem trzpienia. W związku z tym, prędkość przemieszczania tulei i trzpienia w kierunku pionowym jest inna. Dociskacz służy jedynie do trzymania łączonych blach, dlateg[...]

FEM simulation of superplastic forming of a spherical cap made of Ti-6Al-4V

Czytaj za darmo! »

The phenomenon known as superplasticity has been observed for a wide range of materials including metallic alloys such as: titanium, and aluminium alloys, ceramics, composites and minerals [6÷8, 11, 12]. Superplastic forming (SPF) is a technological process that enables large deformation with no loss of material continuity. Slip along grain boundaries is considered to be the main mechanism of superplastic forming. Depending on the kind of material and process parameters it is possible to obtain elongation of up to several hundred percent. Superplastic forming is used for the materials with poor formability in conventional conditions or if their degree of deformation is insufficient. Superplastic forming is particularly well suited for forming of Ti-6Al-4V titanium alloy. Ti-6Al-4V titanium alloy is one of the most commonly materials associated with superplastic forming. It is used for light and highly strong structural elements in aircraft industry. Superplastic forming processes in aircraft industry applications require fine-grained equiaxed microstructure of Ti‑6Al‑4V alloy. In practice, superplasticity conditions are summarised as a grain size less than 10 μm, low strain rate of less than 10-3 s-1 and forming temperatures of T ≥ 0.5 Tm, where Tm is the melting point of the material [13]. Materials for superplastic forming process need to be specially prepared by hot metal forming and heat treatment [5, 6]. A design of superplastic forming is much more difficult than conventional forming processes because of the larger amount of parameters that have to be taken into consideration and controlled in narrow range of tolerance. Strain rate is the key parameter and it requires special attention. This parameter decides whether the necking and rupture occur in the drawn-part. Titanium alloys exhibit high dependence of yield stress on temperature and strain rate [8÷10]. The current design methods of superplasti[...]

SYMULACJA NUMERYCZNA PROCESU TŁOCZENIA BLACH SPAWANYCH TYPU TWB


  W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu tłoczenia blachy spawanej typu TWB. Analizowano kształtowanie czaszy kulistej z blachy spawanej dla przypadku połączenia dwóch jednakowych blach wykonanych ze stopu aluminium EN AW‐6061T4 o równej grubości. Obliczenia numeryczne prowadzono przy użyciu programu ADINA v. 8.6, bazującego na MES. Oceny właściwości mechanicznych i parametrów geometrycznych spoiny oraz obszarów jej przyległych dokonano na podstawie badań doświadczalnych. Słowa kluczowe: blachy typu TWB, tłoczenie, modelowanie MES Dr inż. Wojciech Więckowski — Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki, Częstochowa, dr hab. inż. Piotr Lacki, dr hab. inż. Janina Adamus — Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa, Częstochowa. Rudy Metale R56 2011 nr 11 UKD 669-41:669-136: :621.983-026.56:519.61/.65 650 NUMERICAL SIMULATION OF THE SHEET-METAL FORMING PROCESS OF TAILOR-WELDED BLANKS (TWB) In the paper some numerical simulation results of the stamping process for the tailor‐welded blanks have been presented. Forming of a spherical cap made of welded blank, which consisted of the same grade sheets — EN AW‐6061T4 aluminium alloy with the same thickness, has been analysed. The numerical calculations have been carried out with the ADINA System v. 8.6 based on the Finite Element Method. The mechanical properties and geometrical parameters of the weld and its vicinity were assessed on the experiments. Keywords: tailor welded blanks, stamping, FEM modeling Wprowadzenie Kształtowanie (tłoczenie) dużych elementów powłokowych z jednolitego arkusza blachy jest nieekonomiczne ze względu na stosunkowo małe wykorzystanie materiału. W celu rozwiązania tego problemu stosuje się technologię zwaną tailor‐welded blanks (TWB), polegającą na łączeniu oddzielnych, małych wykrojek za pomocą zgrzewania lub spawania i późniejszym kształtowaniu blachy. W ten sp[...]

Modelowanie numeryczne procesu gięcia owiewki tytanowej

Czytaj za darmo! »

Gięcie jest jednym z procesów kształtowania wyrobów z blach, polegającym na plastycznym odkształcaniu materiału pod wpływem działania momentu zginającego. W procesie gięcia zachowana zostaje prostoliniowość tworzących, a zmiana krzywizny giętego materiału występuje w jednej płaszczyźnie [1, 2]. Kształtowanie wyrobów z blach w procesach gięcia wymaga, już na etapie ich projektowania, uwzględnienia specyficznych właściwości giętego materiału, tj. modułu Younga E, granicy plastyczności Re, zależności Re/Rm oraz mikrostruktury materiału. Jest to szczególnie ważne w przypadku gięcia blach ze stopów tytanu. Istotnym problemem podczas gięcia jest występowanie naprężeń własnych pozostających w materiale po zdjęciu obciążenia. Jest ono wynikiem niejednorodnego stanu odkształcenia w przekroju giętego materiału, który zależy zarówno od właściwości giętego materiału, jak i geometrycznych parametrów procesu, tj. grubości giętego materiału i promienia gięcia [1, 3, 4]. Kolejnym, niekorzystnym zjawiskiem, które należy uwzględnić przy projektowaniu procesu gięcia plastycznego wyrobów z blach tytanowych jest duże w porównaniu z blachami stalowymi sprężynowanie materiału (powrotne odkształcenie sprężyste - spring-back), objawiające się niezamierzonym zmniejszeniem krzywizny kształtowanego elementu w chwili zdjęcia obciążenia. Przy czym wartość kąta sprężynowania jest uzależniona od wartości kąta i promienia gięcia, grubości i szerokości giętego pasma materiału, właściwości mechanicznych giętego materiału oraz czynników technologicznych, takich jak temperatura oraz prędkość odkształcania [3÷6]. Ze względu na dużą liczbę czynników decydujących o przebiegu operacji gięcia teoretyczne określenie prawidłowych parametrów procesu kształtowania elementów jest trudne i pracochłonne. Ich ustalenie, z uwzględnieniem niekorzystnych zjawisk towarzyszących procesowi gięcia, jest możliwe i ekonomicznie uzasadnione dzięki zastosowaniu symulacji numerycznych [...]

Symulacja numeryczna cienkiej struktury użebrowanej z aluminium 6061 DOI:10.15199/24.2015.9.9


  W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości wytrzymałościowych dla stopu aluminium AA 6061 wraz z symulacją numeryczną cienkiej struktury użebrowanej. Wyznaczono doświadczalnie podstawowe parametry wytrzymałościowe (E, Rm, Rp02, Agt), stałą materiałową K, wykładnik umocnienia n oraz krzywą odkształcalności granicznej. Wyznaczone właściwości zostały użyte do budowy modelu materia- łowego w symulacjach numerycznych. Analizowano proces tłoczenia cienkiej struktury z dwoma żebrami, uwzględniając różne parametry technologiczne. Wyznaczono rozkłady odkształceń plastycznych na powierzchni struktury oraz grubości ścianek. Rozważano wpływ współ- czynnika tarcia oraz zastosowanej siły docisku na rezultaty tłoczenia. In the paper the strength test results for AA 6061 are presented together with numerical simulation of thin sheet panels with stiffening ribs. The basic strength parameters (E, Rm, Rp02, Agt), material constant K, strain-hardening coefficient n and forming limit curve were determined experimentally. The determined properties were used for definition of material model in numerical simulations. Forming process of thin sheet panels with two ribs taking into account different technological parameters was analysed. The plastic strain and thickness distributions were determined. The influence of friction condition and holding force on the forming process was investigated. Słowa kluczowe: krzywa odkształceń granicznych, aluminium 6061, symulacje numeryczne Key word: forming limit diagram, aluminium 6061, numerical simulation.Wprowadzenie. Aluminium i jego stopy są po- wszechnie stosowanymi materiałami w wielu dzie- dzinach przemysłu, a w szczegó[...]

Zgrzewanie tarciowe stopów tytanu z aluminium

Czytaj za darmo! »

Wobec ciągłego wzrostu wymagań stawianych współczesnym konstrukcjom ich nowoczesne rozwiązania muszą uwzględniać możliwości oraz konieczność trwałego spajania materiałów o właściwościach znacznie od siebie odbiegających, a niekiedy krańcowo zróżnicowanych. Pełną nośność (w tym wytrzymałość na rozciąganie), zadowalającą udarność, przewodność cieplną i elektryczną, ciągłość materiałową, można osiągnąć, stosując termiczne, nierozdzielne technologie łączenia: spawanie i zgrzewanie. Wśród wielu złączy różnorodnych metali, mających znaczenie przemysłowe, można przykładowo wymienić pary z grup: różnych rodzajów stali łączonych z miedzią i jej stopami, miedzi i stali ze stopami aluminium, połączenia miedzi z różnymi stopami tytanu, tytanu ze stopami aluminium [1]. Szczególne znaczenie[...]

Analysis of titanium sheet bending process

Czytaj za darmo! »

Titanium and its alloys are exceptional structural materials, far outstripping other in many aspects. Thanks to low specific gravity and high mechanical strength titanium materials are used whenever the construction weight and its strength are essential, e.g. in the aircraft and aerospace industries, for sporting equipment and in medicine [1, 2]. Furthermore, the value of the elastic modulus of titanium alloys is approximately half the corresponding value for steel. Thus, titanium alloys are excellent materials for various types of springs [3, 4]. Good corrosion resistance in most corrosive environments warrant the application of titanium elements in chemical and marine industries, desalination and desulfurization systems, in sewage treatment plants, geothermal systems etc. Apart from technical applications titanium and its alloys are often used in medicine and jewellery because of a good biocompability. Titanium as a material with the unique mechanical and physical properties is used whenever common structural materials such as aluminium and steel fail. Unfortunately, the application of titanium and its alloys is difficult because of high production and processing costs and the fact that titanium alloys fall into group of materials which hardly deform, especially in sheet-metal forming processes. During the forming of titanium sheets it is necessary to overcome many technological barriers, which are not reflected in the technical literature. Bending is one of the most commonly used forming methods of the titanium elements. It comes down to a stable change in material curvature by bending or straightening. Bending can be done on press brakes or stamping presses using bending tools, as a roll bending, roll form profiling etc. During bending of the titanium elements it is necessary to take the following into consideration: -- titanium, especially its alloys, is characterized by [...]

OPTYMALIZACJA PROCESU TŁOCZENIA ELEMENTU OWIEWKI Z TYTANU GRADE 2


  Tłoczenie blach ze stopów tytanu jest bardziej wymagającym procesem aniżeli tłoczenie blach stalowych. Projektowanie tego typu procesu wymaga uwzględnienia specyficznych właściwości tytanu, zwłaszcza skłonności do dużych odkształceń powrotnych i niekorzystnych właściwości tribologicznych. Istotną rolę odgrywa właściwy dobór parametrów technologicznych. W pracy analizowano element owiewki wykonanej z czystego tytanu technicznego Grade 2. W celu określenia parametrów procesu przeprowadzono obliczenia numeryczne. Analizę numeryczną wykonano przy użyciu programu PAM‐STAMP 2G wykorzystującego Metodę Elementów Skończonych (MES). Na podstawie uzyskanych wyników obliczeń numerycznych określono kształt wyjściowy materiału blachy oraz parametry procesu tłoczenia. W artykule podano wyniki badań właściwości mechanicznych i technologicznych tytanu Grade 2, m.in. wykładnik umocnienia, współczynniki anizotropii właściwości plastycznych blachy. W oparciu o wyznaczone eksperymentalnie właściwości materiałowe przeprowadzono symulację numeryczną procesu kształtowania elementu. Na bazie przyjętej geometrii narzędzia do tłoczenia realizowano symulacje numeryczne optymalizując kształt materiału wyjściowego blachy (wykrojki). Dla optymalnego wariantu tłoczenia pokazano rozkład odkształceń plastycznych, wykres odkształceń granicznych oraz wielkość sprężynowania powrotnego po procesie kształtowania. Analizowano również wpływ tarcia na przebieg procesu tłoczenia i ostateczny kształt wytłoczki. Słowa kluczowe: tłoczenie, blacha tytanowa, symulacja numeryczna, sprężynowanie powrotne OPTIMIZATION OF THE STAMPING PROCESS OF A DEFLECTOR ELEMENT MADE OF TITANIUM GRADE 2 Sheet‐titanium forming is a more demanding process than typical sheet‐steel forming. Design of such a process requires consideration of the specific titanium properties, especially the tendency to large spring‐back and unfavourable tribological properties. A proper selection of t[...]

WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW PROCESU ZGRZEWANIA TARCIOWEGO Z PRZEMIESZANIEM NA POLE TEMPERATURY


  Przedstawiono wyniki analizy procesu zgrzewania tarciowego z przemieszaniem, wykorzystywanej do łączenia metalowych elementów struktur lotniczych. Skoncentrowano się na pierwszym etapie tej metody zgrzewania — fazie wgłębiania obracającego się narzędzia w materiały łączonych elementów, aż wieniec opory znajdzie się w kontakcie z górną powierzchnią elementu. Symulację numeryczną procesu za pomocą metody elementów skończonych wykonano z wykorzystaniem programu ADINA System v.8.8.0. Dla modelu termicznego wykorzystano współczynniki odpowiadające aluminium Al 6061‐T6 jako materiału do budowy metalowych struktur nośnych płatowców. Problem rozpatrywano jako zagadnienie osiowosymetryczne. Wyznaczono rozkłady temperatury dla wybranych kroków czasowych, przyjmując stałą wartość współczynnika tarcia. Wykazano, że przyjmowanie stałej wartości współczynnika tarcia może prowadzić do niepewnych wyników, temperatury przekraczającej temperaturę topnienia zgrzewanego materiału. Analizowano także wpływ wybranych parametrów procesu (prędkość obrotowa narzędzia, wstępne nagrzewanie materiału) na generowanie ciepła tarcia w strefie kontaktu narzędzie — zgrzewany element. Wykazano istotny wpływ przyjmowanego modelu tarcia i wartości parametrów procesu na generowanie ciepła w modelowaniu procesu zgrzewania tarciowego z przemieszaniem. Jest to ważne, gdyż w fazie wgłębiania tworzone są wyjściowe warunki termomechaniczne dla dalszych etapów procesu i finalny efekt połączenia materiałów technologią FSW. Słowa kluczowe: zgrzewanie tarciowe, zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem ( FSW), łączenie stopów aluminium, symulacja numeryczna procesu ZTP INFLUENCE OF SELECTED PARAMETERS OF FRICTION STIR WELDING PROCESS ON THE TEMPERATURE FIELD The analysis of the Friction Stir Welding process (FSW), which can be used for joining metal parts of aircraft structures have been presented in this work. The presented results are focused on the first phase of this [...]

 Strona 1  Następna strona »