Komputerowe wspomaganie projektowania procesu tłoczenia w podwyższonej temperaturze na przykładzie wytwarzania elementu ze stopu magnezu *

Computer-aided design work for hot stamping process by the example of a magnesium alloy product

Mateusz Ambroziński, Łukasz Rauch, Marek Paćko, Zbigniew Gronostajski, Paweł Kaczyński, Karol Jaśkiewicz, Jakub Krawczyk | 01-01-2016

Mechanik nr 01/2016 - CAD/CAM

STRESZCZENIE: Praca stanowi część projektu, którego celem jest ocena możliwości wykorzystania wyrobów ze stopów magnezu w elementach konstrukcyjnych nadwozi samochodowych. Motywacją do przeprowadzenia badań było dążenie do obniżenia masy komponentu z zachowaniem jego dotychczasowych funkcji konstrukcyjnych. Skupiono się na wykorzystaniu symulacji numerycznej procesu wytwarzania elementu wspornika będącego częścią usztywniającą konstrukcję belki wzmacniającej układ kierowniczy samochodu. Zbadano laboratoryjnie stop magnezu AZ31 i przeprowadzono symulacje numeryczne uwzględniające zachowanie się materiału podczas formowania w podwyższonych temperaturach. Przedstawiono uzyskane wyniki oraz ocenę przydatności stopów magnezu do wybranego zastosowania.

SŁOWA KLUCZOWE: przemysł motoryzacyjny, stop magnezu AZ31, tłoczenie, symulacja numeryczna

ABSTRACT: This work represents a segment of the investigation project work intended to review the prospects of application magnesium alloy materials for production of the car chassis parts. The need for the research has aroused from the concept of replacing the conventional heavy steel parts with the lightweight magnesium alloy substitutes revealing however equivalent strength and functional properties. The study focused on numerical simulation of the manufacturing process specified for the bracket supporting the steering system reinforcing beam. Laboratory tests of the magnesium alloy grade AZ31 material were performed and numerical simulations were conducted with due consideration given to material behavior when formed at elevated temperatures. Finally presented are the results of the tests and prospects of application of the magnesium alloys for selected purposes.

KEYWORDS: automotive industry, magnesium alloy AZ31, sheet forming, numerical simulation

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Gronostajski Z., Polak S., Bartczak B. “Joining of high-strength steel sheets by clinching”. Steel Research International. Special edition (2012): pp. 611÷614.
Hofmann H., Mattissen D., Schaumann T.W. “Advanced cold rolled steels for automotive applications”. Steel Research International. No. 80 (2009): pp. 22÷28.
Hadasik E., Kuziak R., Kawalla R., Adamczyk M., Pietrzyk M. “Rheological model for simulation of hot rolling of new generation steel strips for automotive industry”. Steel Research International. No. 77 (2006): pp. 927÷933.
Lechler J., Merklein M., Geiger M. “Determination of thermal and mechanical material properties of ultra-high strength steels for hot stamping”. Steel Research International. No. 79 (2009): pp. 98÷104.
Pellegrini D., Lechler J., Ghiotti A., Brusch S., Merklein M. “Interlaboratory comparision of forming limit curves for hot stamping of hight strength steels”. Key Engineering Materials. No. 410 (2009): pp. 209÷304.
Karaś M. „Magnez przemysłu. Przykłady zastosowań stopów magnezu”. STAL. Metale & Nowe Technologie. Nr 5–6 (2015): s. 154÷155.