Um novo aparelho Biaxial Teste para a Determinação do limite de conformação sob Hot Stamping Condições
Summary
Este protocolo propõe um novo sistema de teste biaxial usado em um aquecimento por resistência à tracção uniaxial máquina de teste, a fim de determinar a formação de diagrama limite (FLD) de chapas de metal, sob condições de estampagem a quente.
Abstract
A estampagem a quente e processo de têmpera molde frio é cada vez mais utilizado para formar os componentes estruturais em forma de complexos de metais de folha. abordagens experimentais convencionais, tal como para fora do plano e em plano testes, não são aplicáveis para a determinação de formação de limites quando o aquecimento e processos de arrefecimento rápidas são introduzidas antes da formação para os ensaios efectuados sob condições de estampagem a quente. Um sistema de teste biaxial novo no plano foi concebido e utilizado para a determinação de formação de limites de chapas metálicas em vários caminhos de deformação, temperaturas e taxas de deformação após o aquecimento e arrefecimento em processos de um aquecimento por resistência máquina de ensaio uniaxial. A parte de núcleo do sistema de teste biaxial é um aparelho biaxial, o qual transfere uma força uniaxial fornecida pela máquina de ensaio uniaxial a uma força biaxial. Um tipo de espécime cruciformes foi concebido e verificada para o teste de conformabilidade da liga de alumínio 6082 utilizando o sistema de teste biaxial proposto. O im digitaissistema idade correlação (DIC) com uma câmara de alta velocidade foi utilizada para a tomada de medidas de deformação de um espécime durante uma deformação. O objectivo de propor esta biaxial sistema de teste consiste em permitir que os limites que formam de uma liga para ser determinada a diferentes temperaturas e taxas de deformação sob condições de estampagem a quente.
Introduction
A indústria automotiva está enfrentando um grande desafio global de reduzir o consumo de combustível e minimizar a poluição ambiental de emissões dos veículos. A redução de peso é benéfico para a melhoria do desempenho de automóveis e pode reduzir o consumo de energia directamente um. Devido à baixa formabilidade de chapas de metal à temperatura ambiente, de estampagem a quente e processos de têmpera die frio (referido como estampagem a quente) 2 são utilizados para melhorar a moldabilidade de ligas e, portanto, para obter componentes de formas complexas em aplicações automóveis.
Um diagrama de limite de conformação (FLD) é uma ferramenta útil para avaliar a formabilidade de uma liga 3. Out-of-plano testes, tais como o teste Nakazima 4, 5, e os ensaios no plano, tais como o teste Marciniak 6, 7, 8, umare métodos experimentais convencionais para se obter os flds de metais de folha sob diferentes condições de 9, 10, 11. Uma máquina de ensaio biaxial servo-hidráulica também tem sido utilizado para investigar a formabilidade de ligas à temperatura ambiente, 12, 13.
No entanto, nenhum dos métodos acima são aplicáveis para testes de formabilidade em condições de estampagem a quente, uma vez que um processo de arrefecimento antes da formação é necessário juntamente com o controlo das taxas de aquecimento e de arrefecimento. A temperatura de deformação e da taxa de deformação são difíceis de obter com precisão. Portanto, um sistema de teste de formabilidade romance é proposto no presente estudo para determinar experimentalmente os limites formadoras de folhas de metal em condições de estampagem a quente.
Protocol
Representative Results
Discussion
métodos de ensaio de formabilidade convencionais usados para determinar os limites de formação são geralmente aplicáveis apenas à temperatura ambiente. A técnica apresentada pode ser usada para avaliar a formabilidade de metais para aplicações de folha de estampagem a quente através da introdução de um aparelho de ensaio novo biaxial para um aquecimento por resistência máquina de ensaio uniaxial. Este não pode ser realizada utilizando métodos convencionais para aplicações de estampagem a qu…
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 |
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