Vyhodnocení tvářitelnosti nízkouhlíkové pásové oceli

Contribution concerns formability evaluation of low-carbon steel strip St 4, which is used for production of intricate deep stampings. The properties of sheet-metal which have the principal influence upon the success of deep drawing or strech-forming are described, i. e. directional and mean values of mechanical properties, the values of coefficients of planar anisotropy of mechanical properties, directional and mean values of coefficients of normal plastic anisotropy ratio, directional and mean values of strain-hardening exponents. From values, evaluated by tensile tests, the forming limit diagram, which comes out from criterion of plastic deformation stability loss at the tensile strength, can be constructed. These diagrams are advantageous for comparison of sheet-metal plastic properties at various stress states or in range of stresses according to the working up technology.Příspěvek se týká vyhodnocení tvářitelnosti nízkouhlíkové pásové oceli St 4, která se používá pro výrobu hlubokých výtažků složitých tvarů. Jsou rozebrány vlastnosti plechů, které mají hlavní vliv na úspěšnost hlubokého tažení nebo vypínání, tj. směrové a střední hodnoty mechanických vlastností, hodnoty koeficientů plošné anizotropie mechanických vlastností, směrové a střední hodnoty součinitelů normálové anizotropie, směrové a střední hodnoty exponentů deformačního zpevnění. Z hodnot zjištěných zkouškami tahem můţe být sestrojen diagram mezních deformací zkoušeného plechu, a to pro kritérium ztráty stability plastické deformace na mezi pevnosti. Ty-to diagramy jsou výhodné pro porovnání plastických vlastností plechů při různých stavech napjatosti nebo v rozsahu napjatostí daných zvolenou technologií zpracování

Optimalizace plošného tváření pomocí brzdicích žeber a metody konečných prvků

Paper concerns shape and properties choice of draw beads in flange area at stamping drawing to achieve stamping dimensions according to drawing. In paper the simulation of stamping drawing process with various variants of draw beads is described together with evaluation of drawing results with the use of analyses of stamping drawability. For calculations and simulations the programmes of AutoForm 4.06 and PAM-STAMP 2G TM using finite elements method were used. The choice of shape and properties of draw beads to be used in serial production is described. In the end of paper the comparison of dimensions of stamping gained by simulations with the dimensions of real stamping which were gained by 3D measurement is carried out.Článek se zabývá volbou tvaru a vlastností brzdicích žeber v oblasti příruby při tažení výtažku tak, aby byly docíleny rozměry výtažku dle výkresu. V článku je popsána simulace procesu tažení výtažku s různými variantami brzdicích žeber, včetně vyhodnocení výsledků tažení pomocí analýz lisovatelnosti výtažku. Pro výpočty a simulace byly použity programy AutoForm 4.06 a PAM-STAMP 2G TM využívající metodu konečných prvků. Je popsáno ladění tvaru a vlastností brzdicích žeber tak, aby mohly být použity v sériové výrobě. V závěru článku je provedeno porovnání rozměrů výtažku získaného simulacemi s rozměry skutečného výtažku, které byly získány 3D měřením

Vliv brzdicího žebra na výsledky simulace procesu tažení nesymetrického výtažku v programu Dynaform 5.2

The contribution treats of usability of draw beads application in drawing process and influence of draw bead upon simulation results of drawing process of chosen shape stamping. The utilisation of draw beads bears many advantages and its takes away many uncomfortable effects which guide drawing process. The utilisation of draw beads is analysed in the contribution, advised forms, proportions and location of draw beads in blankholder are described. The possibilities of order character of draw bead in Dynaform 5.2 software evolved by American company Engineering Technology Associates, Inc. (ETA) are described. In contribution the usability of application draw bead is solved for one of the representatives of intricate shape stampings from thin deep-drawing sheet-metal DC04 – the left cover of ventilator for truck Tatra 815. In contribution the analysis is carried out on blank model determined by maximum shear stress trajectories method which is optimal for drawing of this unsymmetric shape stamping.Článek pojednává o vhodnosti užití brzdicích žeber při plošném tváření a vlivu brzdicího žebra na výsledky simulace plošného tváření vybraného výtažku. Užití brzdicích žeber přináší spoustu výhod a odstraňuje řadu nepříjemných jevů provázejících plošné tváření plechů. V článku je rozebráno užití brzdicích žeber, jsou popsány doporučené tvary, rozměry a umístění brzdicích žeber v přidržovači. Jsou popsány možnosti v zadávání vlastností brzdicího žebra v programu Dynaform 5.2, vyvinutém americkou společností Engineering Technology Associates, Inc. (ETA). Vhodnost užití brzdicího žebra je v článku řešena pro jeden z představitelů výtažků nepravidelného tvaru z tenkého hlubokotažného plechu DC04 – levého krytu ventilátoru pro nákladní automobil Tatra 815. Analýza je provedena na modelu přístřihu stanoveného metodou využívající trajektorií maximálních smykových napětí, který je pro tažení tohoto výtažku optimální

Analýza odpružení výtažku nepravidelného tvaru z různých materiálů s využitím metody konečných prvků

Paper concerns drawing operation including related consequent springback of intricate shape stamping from thin sheet-metal – internal reinforcement of car bodyshell B-pillar in order to keep after drawing process the dimensions and tolerances of stamping after drawing process which are given in part drawing. Simulation of drawing process and consequent springback simulations were carried out in CAE software PAM-STAMP 2G 2011 which uses finite element method. In contribution the drawing process simulation of car bodyshell B-pillar is detailly described in this program, choice of suitable solver for separate drawing simulation stages, consequent springback simulations for four strip steels with the use of two mesh strategies and their mutual comparison. For given stamping shape the best strip steels were evaluated from point of view of drawability and reaching minimal springback size. In the end of the paper the method of tuning of sizes of drawing tool in order to achieve the state when final stamping deviations will correspond to tolerances specified at part drawing is described.Článek se týká řešení operace tažení včetně s tím souvisejícím následným odpružením výtažku nepravidelného tvaru z tenkého plechu – vnitřní výztuhy B-sloupku karosérie automobilu za účelem dosažení po procesu tažení rozměrů a tolerancí výtažku, které jsou předepsány na výkresu součásti. Simulace plošného tváření a následné simulace odpružení byly prováděny s využitím programu PAM-STAMP 2G 2011, který využívá metodu konečných prvků. V článku je podrobně popsána simulace procesu tváření B-sloupku karosérie automobilu v tomto programu, volba vhodného řešiče pro jednotlivé etapy simulace, následné simulace velikosti odpružení pro čtyři druhy pásových ocelí při použití dvou zvolených meshovacích strategií a jejich vzájemné porovnání. Pro daný typ výtažku byly vyhodnoceny nejvhodnější pásové oceli z hlediska lisovatelnosti a dosažení minimální velikosti odpružení. V závěru článku je popsán způsob ladění rozměrů tažného nástroje za účelem dosažení stavu, kdy tvarové odchylky konečného výtažku odpovídají předepsaným tolerancím na výkresu součásti

Ladění tvaru a rozměrů výtažku nepravidelného tvaru pomocí simulací procesu tažení

The paper deals with the process of creation of model of intricate shape stamping from thin sheet-metal – internal reinforcement of car bodyshell B-pillar for flat forming simulations and subsequently with the procedure of its critical dimensions tuning in order to keep the dimensions and tolerances of stamping after drawing process which are given in production drawing. The dimensions of stamping after drawing were evaluated by simulations of drawing process in CAE software Dynaform 5.7 which uses finite elements method. At this software the results of drawing process simulation achieved in comparison with the real process satisfactory results. In the paper the simulation of drawing process of car bodyshell B-pillar stamping is described, the procedure of transformation of given model in digital form and evaluation of drawing results by Dynaform 5.7 software. Also the procedure of the real stamping proportions evaluation compared with the simulated drawing process with the use of CAD software and reciprocal transfer of datas between them. In the end of the paper the procedure of stamping dimensions tuning by corrections of drawing tool parts for fulfilment of all tolerances which are specified in the product drawing is described.Článek se zabývá postupem tvorby modelu výtažku nepravidelného tvaru z tenkého plechu – vnitřní výztuha B-sloupku karosérie automobilu pro simulace plošného tváření a následně postupem ladění jeho kritických rozměrů za účelem dodržení rozměrů a tolerancí výtažku po procesu tažení, které jsou předepsány na výrobním výkresu. Rozměry výtažku po tažení byly zjišťovány pomocí simulací procesu tažení CAE programem Dynaform 5.7, který využívá metodu konečných prvků. U tohoto programu výsledky simulace procesu tažení dosahují v porovnání s reálným procesem uspokojivé shody. V článku je popsána simulace procesu tváření výtažku B-sloupku karosérie automobilu, postup transformace zadaného modelu v digitální podobě a vyhodnocení výsledků tažení pomocí software Dynaform 5.7. Dále je popsán postup vyhodnocování skutečných rozměrů výtažku v porovnání se simulovaným procesem tažení při použití CAD programů a vzájemným převodem vytvořených dat mezi nimi. Na konci článku je uveden postup ladění rozměrů výtažku korekcí částí tažného nástroje pro splnění všech tolerancí, které jsou předepsány na výrobním výkresu

Porovnání materiálů funkčních částí střižných nástrojů pro stříhání elektrotechnických plechů

Paper concerns the comparison of functional materials parts of cutting tools used for the production of stator and rotor sheets in the electrical industry from point of view of their life. Alternatives and the properties of metal used for the production of stator and rotor components in electrical rotating machines are analysed. The main factors affecting the life of cutting tools of functional parts are analysed, one of the most important is the cutting tool functional parts material itself. Comparison of three variants of the cuttong tool funkcional parts material – 19 436 tool steel (chrome steel) according to the Czech State Standard 41 9436, 19 830 high speed steel according to the Czech State Standard 41 9830 and a special powder metallurgy product – ledeburite tool steel Vanadis 10. Useful lifes of the functional components of individual cutting tools performances can be calculated from the theoretical lifes by their multiplying the coefficients of the tool design and the cutting edges shape complexity.Článek se týká porovnání materiálů funkčních částí střižných nástrojů využívaných pro výrobu statorových a rotorových plechů v elektrotechnickém průmyslu z hlediska jejich životnosti. Je proveden rozbor variant a vlastností plechů využívaných pro výrobu statorových a rotorových komponent v elektrických točivých strojích. Jsou rozebráni hlavní činitelé, kteří ovlivňují životnost funkčních částí střižných nástrojů, přičemž jedním z nejdůležitějších je samotný materiál funkčních částí střižného nástroje. Je provedeno porovnání tří variant materiálu funkčních částí střižného nástroje – nástrojové oceli 19 436 (chromová) dle ČSN 41 9436, rychlořezné oceli 19 830 dle ČSN 41 9830 a speciálního produktu práškové metalurgie – ledeburitické nástrojové oceli Vanadis 10. Praktické životnosti funkčních částí jednotlivých provedení střižných nástrojů lze vypočítat z teoretických životností jejich vynásobením koeficienty provedení nástroje a složitostí tvaru střižných hran

Návrh ekonomicky výhodného technologického procesu výroby rotorových a statorových plechů indukčního snímače polohy vystřihováním a zkružováním

Paper concerns innovation of production of rotor and stator plates of inductive position sensors which are used at automatization of production processes. Authors analyse possibility of efficiency improvement of production of these devices in joint-stock company TES VSETÍN and suggest concrete solving of new production technology. Composition of production line for blanking and roll bending of rotor and stator plates of inductive position sensor from individual technological devices was suggested: decoiler, straightening device, actuating belt feeder, pneumatic shears with inclined tools, belt conveyer and four cylinders bending rolls. Construction of production line was projected in order to its operation can be secured by one production workman, which controls and chooses operation of CNC programme, takes separate roll bended rotor and stator plates of inductive position sensor from bending rolls and according to required technological procedure he composes them to rotor and stator complexes. Construction of production line was projected so that it is possible to move it by crane without necessity to dismantle and subsequently to put together and adjust the line.Článek se týká inovace výroby rotorových a statorových částí indukčních snímačů polohy, které se uplatňují při automatizaci výrobních procesů. Autoři rozebírají možnost zefektivnění výroby těchto přístrojů ve firmě TES VSETÍN, a. s., a navrhují konkrétní řešení nové výrobní technologie. Bylo navrženo sestavení výrobní linky pro vystřihování a zkružování rotorových a statorových plechů indukčního snímače polohy z jednotlivých technologických zařízení: odvíjecího zařízení, rovnacího zařízení, válečkového servopodavače, pneumatických nůžek se skloněnými noži, pásového dopravníku a čtyřválcové zakružovačky. Konstrukce výrobní linky byla navržena tak, aby její obsluha byla zabezpečena jedním výrobním dělníkem, který ovládá a volí chod CNC programu, odebírá jednotlivé zkružené rotorové a statorové plechy indukčního snímače polohy ze zakružovačky a dle předepsaného technologického postupu je skládá do rotorových a statorových celků. Konstrukce výrobní linky byla navržena tak, že ji lze přemisťovat pomocí jeřábu, aniž by bylo nutno linku demontovat a následně znovu sestavovat a seřizovat

Návrh zkoušek prolisovávání brzdicích žeber různé výšky z různých tlouštěk plechu

The article deals with the forming of brake ribs of diffrent heights from various sheet-metal thicknesses to evaluate the required force with which the required holding force will be in correlation in the actual tool, thereby avoiding non-stamping of break ribs when clamping the blank holder at the start of the drawing process in practice. Four suitable metal sheets representing a wide range of used materials were selected for covering most of the problems associated with braking ribs in the automotive industry. Then four thicknesses worked with the most in practice were selected for these materials. After defining the tools and their scope of use together with working pressures and output, the most suitable dimensions of blank specimens for braking rib stamping were defined so as to have a sufficient reserve when testing samples in a real process, should the actual pressures and forces differ from those calculated in simulations. Then the article discusses simulations of the respective stamping process by means of the software AutoForm 4.06, using the finite element method to correspond to actual stamping conditions.Článek se zabývá prolisováváním brzdicích žeber různé výšky z různých tlouštěk plechu za účelem změření potřebné síly, se kterou bude v korelaci potřebná přidržovací síla ve skutečném nástroji, čímž se zamezí neprolisování brzdicích žeber při sevření přidržovače na počátku tažení v praxi. Pro co největší záběr problematiky prolisovávání brzdicích žeber v automobilovém průmyslu byly vybrány čtyři vhodní zástupci plechů, reprezentující celé spektrum používaných materiálů. U těchto materiálů byly následně vybrány čtyři tloušťky, se kterými se v praxi nejčastěji pracuje. Po definici strojů a jejich rozsahu použití společně s pracovními tlaky a výkonem byly nadefinovány nejvhodnější rozměry přístřihů vzorků na prolisování brzdicích žeber tak, aby byla dostatečná rezerva při testování vzorků v reálném procesu v případě, že by se skutečné tlaky a síly lišily od vypočítaných ze simulací. Následně se článek zabývá simulacemi daného lisovacího procesu pomocí softwaru AutoForm 4.06 využívajícího metodu konečných prvků tak, aby co nejvíce odpovídal skutečným podmínkám lisování

Analysis of locking self-taping bone screws for angularly stable plates

Paper focuses on biomechanics, specifically on locking cortical bone screws in angularly stable plates used for the treatment of bone fractures in the medical fields of traumatology and orthopaedics. During extraction of titanium-alloy implants, problems are encountered in an effort to loosen some locking bone screws from the locking holes of an angularly stable plate and the subsequent stripping of the internal hexagon of the screw head. The self-locking of the screw-plate threaded joint was verified by calculation and the effect of the angle of the thread on the head of the locking cortical bone screw on self-locking was evaluated. The magnitude of the torque, causing the stripping of the internal hexagon (the Inbus type head) of a locking cortical bone screw with a shank diameter of 3.5 mm from Ti6Al4 V titanium alloy to ISO 5832-3, was determined experimentally. Also, it was experimentally found that the rotation of the screwdriver end with a hexagonal tip inside the locking cortical bone screw head during stripping of the internal hexagon causes strain of the screw head perimeter and thereby an increase of thread friction. The effect of tightening torque on the possibility of loosening of the locking cortical bone screw from the locking hole of an angularly stable plate was assessed experimentally. From the evaluation of five alternative shapes of locking cortical bone screw heads in terms of the acting stress and generated strains, it follows that the best screw is the screw with the Torx type head, which demonstrates the lowest values of reduced stress and equivalent plastic strain. Based on experiments and simulations the authors recommend that all global producers of locking cortical bone screws for locking holes of angularly stable plates use the Torx type heads, and not heads of the Inbus type or the Square, PH, PZ types.Web of Science37462561