A Novel Biaxial Testvorrichtung für die Bestimmung der Grenzformänderung unter Hot Stamping Bedingungen
Summary
Dieses Protokoll schlägt ein neuartiges System biaxialen Tests auf einen Widerstand verwendet einachsigen Zugversuch Maschine, um Erhitzen der Grenzformänderungsdiagramm (FLD) von Blechen unter Heißprägebedingungen zu bestimmen.
Abstract
Die Heißprägung und Kaltform Abschreckvorgang wird zunehmend verwendet, komplex geformte Bauteile von Blechen zu bilden. Herkömmliche experimentelle Ansätze, wie aus der Ebene und in der Ebene liegenden Tests, sind nicht anwendbar auf die Bestimmungsgrenzen des Ausbildens beim Heizen und schnelle Abkühlen Prozesse werden vor der Bildung für die Tests durchgeführt unter Heißprägebedingungen eingeführt. Eine neue in-plane biaxialen Prüfsystems wurde für die Bestimmung von Formgebungsgrenzen von Blechen an verschiedenen Dehnungsweg, Temperaturen und Verformungsgeschwindigkeiten nach dem Erhitzen und Kühlprozess in einem Widerstandsheizelement uniaxial Prüfmaschine entworfen und verwendet. Der Kernteil des biaxialen Prüfsystems ist eine biaxiale Vorrichtung, die eine uniaxiale Kraft, die von der einachsigen Prüfmaschine bereitgestellt auf eine biaxiale Kraft. Eine Art von Kreuzprobe wurde konstruiert und für den Umformbarkeit Test der Aluminiumlegierung 6082 mit dem vorgeschlagenen biaxialen Prüfsystems verifiziert. Die digitale imAlters Korrelation (DIC) System mit einer Hochgeschwindigkeitskamera wurde für die Aufnahme Dehnungsmessungen einer Probe während einer Verformung verwendet. Das Ziel schlägt diese biaxiale Prüfsystems ist die Formgebungsgrenzen einer Legierung zu ermöglichen, bei verschiedenen Temperaturen und Verformungsgeschwindigkeiten unter Heißprägebedingungen bestimmt werden.
Introduction
Die Automobilindustrie steht vor einer große globale Herausforderung der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und die Umweltbelastung durch Emissionen von Kraftfahrzeugen zu minimieren. Gewichtsreduzierung ist von Vorteil , um die Leistung der Autos zu verbessern und kann direkt den Energieverbrauch 1 reduzieren. Aufgrund der geringen Formbarkeit von Blechen bei Raumtemperatur werden die Warmumformung und Kaltform Abschreckverfahren (bezeichnet als Heißpräge) 2 verwendet , um die Formbarkeit von Legierungen zu verbessern und somit komplex geformte Bauteile in Automobilanwendungen zu erhalten.
Ein Grenzformänderungsdiagramm (FLD) ist ein nützliches Werkzeug , um die Verformbarkeit einer Legierung 3 zu bewerten. Out-of-plane – Test, wie der Nakazima Test 4, 5 und in der Ebene liegende Tests, wie der Marciniak Test 6, 7, 8, einemre konventionelle Methoden , um die experimentellen flds von Blechen unter verschiedenen Bedingungen 9, 10, 11 zu erhalten. Eine servohydraulischen Prüfmaschine biaxialen hat auch die Formbarkeit der Legierung bei Raumtemperatur 12, 13 zu untersuchen , verwendet worden.
Jedoch ist keines der obigen Verfahren sind anwendbar auf Formbarkeit Tests unter Heißprägebedingungen, da ein Kühlvorgang vor der Bildung benötigt wird zusammen mit der Steuerung der Heiz- und Kühlraten. Die Verformungstemperatur und Verformungsgeschwindigkeit lassen sich nur schwer genau zu erhalten. Daher wird ein neuartiges Umformbarkeit Prüfsystems in dieser Studie vorgeschlagen, experimentell die Formgebungsgrenzen von Blechen unter Heißprägebedingungen zu bestimmen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Herkömmliche Formbarkeit verwendete Testverfahren zur Bestimmung Grenzen bilden, sind in der Regel nur anwendbar bei Raumtemperatur. Die dargestellte Technik kann verwendet werden, um die Formbarkeit von Metallen für die Heißprägefolie Anwendungen zu bewerten, indem eine neuartige biaxialen Testvorrichtung zu einem Widerstand Einführung uniaxial Prüfmaschine erhitzt wird. Dies kann mit konventionellen Methoden nicht für Heißpräge Anwendungen durchgeführt werden. Der Aufbau der Heiz- und Kühlsysteme und der DI…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This research was supported by the European Union’s Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement No. 604240, project title “An industrial system enabling the use of a patented, lab-proven materials processing technology for Low Cost forming of Lightweight structures for transportation industries (LoCoLite).”
Materials
| Aluminium Alloy | Smiths Metal | 6082 | Specimens machining |
| Laser cutter | LVD Ltd | HELIUS 25/13 | Laser cutting specimens |
| CNC machine | HAAS Automation | TM-2CE | Machine specimens by milling |
| Vernier caliper | Mitutoyo | 575-481 | Thickness measurement |
| Resistance heating uniaxial testing machine | Dynamic System Inc | Gleeble 3800 | Thermo-mechanical materials simulator |
| High flow quench system | Dynamic System Inc | 38510 | For air cooling |
| Thermocouples | Dynamic System Inc | K type | |
| Nozzles | Indexa | Nozzle flared 1/4 inch bore | |
| Welding cables | LAPP Group | H01N2-D | |
| High-speed camera | Photron | UX50 | For DIC testing |
| Camera lens | Nikon | Micro 200mm | |
| Lamp | Liliput | 150ce | 300W |
| Laptop | HP | Campaq 2530p | For images recording |
| Biaxial testing apparatus | Manufactured independently | All parts were designed and machinced by authors for biaxial testing | |
| Steel | West Yorkshire Steel | H13 | Mateials of the biaxial testing apparatus |
| Image correlation processing software | GOM | ARAMIS | Non-contact measuring system and data post-pocessing |
References
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