Part dimensional errors in free upsetting due to the elastic springback

Abstract

Pojava elastičnog vraćanja materijala radnog predmeta prisutna je u svim procesima plastičnog deformiranja metala. Ovaj faktor prepoznat je kao jedan od glavnih čimbenika dimenzijske (ne)točnosti. Stoga, da bi se proizveli dijelovi sukladno zahtjevima koji se odnose na njihovu geometriju ovaj fenomen se mora dobro razumjeti i uzeti u obzir prilikom projektiranja alata i procesa deformiranja. Nažalost, znanje vezano za ovaj fenomen je ograničeno te stoga predviđanje i proračun iznosa elastičnog vraćanja ponekad predstavlja vrlo težak zadatak. U ovom članku predstavljeno je opće analitičko rješenje za izračun elastičnog vraćanja. Izvedene analitičke jednadžbe mogu se primijeniti za različite procese oblikovanja pod uvjetom da su vrijednosti glavnih naprezanja na samom kraju procesa deformiranja poznate. Koristeći ovaj pristup izračunate su elastične deformacije i amplituda elastičnog vraćanja radnog komada kod procesa slobodnog prešanja cilindrične gredice. Dobiveni rezultati provjereni su pomoću MKE analize.Elastic springback of workpiece material which occurs in any forming process has been recognized as one of most relevant factors regarding part dimensional accuracy. Therefore, in order to manufacture component in accordance with the geometrical specifications engineers must have a good understanding of this phenomenon and take it into account during the design tool and forming process. Unfortunately, this knowledge is often insufficient and therefore the prediction of elastic springback is sometimes a very tough task. The paper presents a general approach for the calculation of elastic recovery. Given analytical equations can be applied for different forming processes under the condition that values of the principal stresses at the very end of forming process are known. By using this approach elastic strains and amplitude of elastic springback of workpiece in case of free upsetting of cylindrical billet were calculated. Obtained results were verified by FEM analysis