Analiza zjawiska powrotnego odkształcenia w procesach tłoczenia
Coraz częściej elementy konstrukcyjne wytwarzane są z materiałów należących do grupy Ultra High Strength Steel. Zastosowanie tego typu materiałów znacznie obniża masę konstrukcji ze względu na dużą wytrzymałość, jednak kosztem dużego wpływu sprężynowania. Wartość sprężynowania przede wszystkim zależy od zastosowanego materiału oraz geometrii części, a w skrajnych przypadkach odchyłka od części referencyjnej może lokalnie wynosić nawet kilkanaście milimetrów. Przewidywanie efektu sprężynowania metodą prób i błędów, a następnie kompensacja dewiacji jest bardzo trudna oraz pracochłonna. Metody kompensacji numerycznej pozwalają otrzymać dokładny rezultat w stosunkowo krótkim czasie. Daje to dużą przewagę ekonomiczną, eliminując dodatkową obróbkę oraz pozwala na terminowe wykonanie narzędzia. W pracy tej przedstawiono nowatorską metodę kompensacji wielooperacyjnej narzędzia formującego oraz
tnącego przy wykorzystaniu innowacyjnego oprogramowania. Wcześniejsze metody uwzględniały jedynie wpływ cięcia na sprężynowanie, ale bez generowania odprężonych powierzchni dla narzędzia tnącego. Metoda ta, przy spełnieniu wielu kryteriów optymalizacji, pozwala na uzyskanie części z minimalnym wpływem sprężynowania. Zwrócono szczególną uwagę na dane materiałowe, które są użyte podczas modelowania procesu formowania materiału. Zastosowanie się do podanych wskazówek pozwala znacznie zwiększyć dokładność kompensacji znacznie przybliżając model analizy numerycznej do rzeczywistych rezultatów.
Cold forming, especially for steels of increased mechanical properties, encounters problem with a springback. Most of the tools require compensation of that effect, however it is not always feasible in a conventional way. In some special cases such as twisting springback, compensation of a tool remains an ineffective method of solving the problem.
Elements of automotive production are often fabricated from materials the types Ultra High Strength Steel (UHSS) or High Strength Steel (HSS). Applications using these kinds of materials considerably reduce construction weight. Nevertheless, their usage results in the appearance of a springback effect. Springback value depends mainly on the material used as well as, in the part, the geometry of part forming, thus, in extreme cases the deviation value from the reference part might in some cases, reach an unacceptably. Prediction of springback effect by the trial- and-error method and subsequent correction of deviation is difficult and labor-intensive. Numerical compensation methods make it possible to receive precise results in a short time.
The work is exploring the knowledge in the range of physical phenomena determining the springback in the stamped car body elements. Particular attention will be devoted to the twisting springback. The current trend indicates that 60% of the rear bumper markets are using UHSS steel material and a majority of them are hot forming to keep the mass low as compared to conventional roll formed design. For the springback analysis there were chosen adequate examples that shows high springback tendency.
