Un nouvel appareil d'essai biaxiale pour la détermination de la limite de formage à chaud sous conditions Stamping
Summary
Ce protocole propose un nouveau système d'essai biaxial utilisé sur une résistance de chauffage machine d'essai de traction uniaxiale dans le but de déterminer le diagramme de limite de formage (FLD) de tôles dans des conditions de marquage à chaud.
Abstract
Le marquage à chaud et le processus de trempe de la filière à froid est de plus en plus utilisés pour former des éléments de structure en forme de complexes de métaux en feuilles. approches expérimentales classiques, tels que des essais hors du plan et dans le plan, ne sont pas applicables à la détermination des limites de formage lors du chauffage et des processus de refroidissement rapide sont mis en place avant la formation des essais effectués dans des conditions de marquage à chaud. Un nouveau a été conçu et utilisé système d'essai biaxial dans le plan pour la détermination des limites de formage de tôles à différents chemins de déformation, des températures et des vitesses de déformation après chauffage et les processus de refroidissement dans une résistance de chauffage machine d'essai uniaxial. La partie centrale du système d'essai biaxial est un appareil biaxial, qui transfère une force uniaxiale fournie par la machine d'essai uniaxial à une force biaxial. Un type d'échantillon cruciformes a été conçu et vérifié pour le test de formabilité en alliage d'aluminium 6082 à l'aide du système de test biaxial proposé. L'im numériquesystème de corrélation d'âge (DIC) avec une caméra à grande vitesse a été utilisé pour effectuer des mesures de déformation d'un échantillon au cours d'une déformation. Le but de proposer ce système d'essai biaxial est de permettre des limites de formage d'un alliage à déterminer à diverses températures et vitesses de déformation dans des conditions de marquage à chaud.
Introduction
L'industrie automobile est confrontée à un énorme défi mondial de réduire la consommation de carburant et réduire la pollution de l'environnement des émissions de véhicules. La réduction du poids est bénéfique pour améliorer les performances des automobiles et peut réduire directement la consommation d'énergie 1. En raison de la faible aptitude au formage de tôles à la température ambiante, l' estampage à chaud et les procédés de trempe de la filière froide (dénommé estampage à chaud) 2 sont utilisés pour améliorer la formabilité des alliages et d'obtenir ainsi des composants de forme complexe dans les applications automobiles.
Un diagramme de limite de formage (FLD) est un outil utile pour évaluer l'aptitude au formage d'un alliage 3. Out-of-plane tests, tels que le test Nakazima 4, 5, et des tests dans le plan, tels que le test Marciniak 6, 7, 8, unre méthodes expérimentales classiques pour obtenir les flds de tôles dans diverses conditions 9, 10, 11. Une machine d'essai servo-hydraulique biaxial a également été utilisée pour étudier la formabilité des alliages à température ambiante 12, 13.
Cependant, aucune des méthodes ci-dessus sont applicables aux essais de formabilité dans des conditions de marquage à chaud, car un processus de refroidissement avant la formation est nécessaire ainsi que le contrôle des vitesses de chauffage et de refroidissement. La température de déformation et la vitesse de déformation sont difficiles à obtenir avec précision. Par conséquent, un nouveau système de test de formabilité est proposé dans cette étude afin de déterminer expérimentalement les limites formant des tôles dans des conditions de marquage à chaud.
Protocol
Representative Results
Discussion
méthodes d'essai classiques formabilité utilisées pour déterminer la formation des limites sont généralement applicables uniquement à la température ambiante. La technique présentée peut être utilisée pour évaluer l'aptitude au formage de métaux pour des applications d'estampage de feuilles à chaud par l'introduction d'un nouvel appareil d'essai biaxial à un chauffage par résistance machine d'essai uniaxial. Cela ne peut pas être effectuée en utilisant des méthodes convent…
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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