Conformabilitat v1

656 visualizaciones

Publicado el

Publicado en: Tecnología
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
656
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
8
Acciones
Compartido
0
Descargas
8
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Conformabilitat v1

  1. 1. Conformació acers AHSS D. Gutiérrez – Lleida, 11 d’Octubre 2011
  2. 2. INDEX1. Caracterització Mecànica2. Processos de Conformació en Fred3. Avaluació de la Conformabilitat4. Conclusions5. Bibliografia recomanada I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  3. 3. 1. Caracterització mecànica Comportament mecànic d’un material: relació entre els esforços aplicats a aquest i la seva resposta. Els principals comportaments dels materials a forces externes són la deformació i la fractura.Assaig TraccióUniaxial:L’enteniment del comportament mecànic d’un material és també essencialper la seva conformació, per millorar el seu comportament a aplicacionsespecífiques i per l’anàlisi de fallida I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  4. 4. 1. Caracterització mecànicaAssaig Tracció Uniaxial:Existeixen diferents models matemàtics per descriure la zona plàstica de lacorva tensió-deformació 1200 Model de Hollomon: 1000 800 Resistència [MPa] 600 K: Coef. de resistència o 400 TRIP 800 Experimental mòdul plàstic. TRIP 800 Hollomon n: Coef. d’enduriment per 200 deformació. 0 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Deformació vertadera I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  5. 5. 1. Caracterització mecànicaPropietats mecàniques: Coeficient enduriment Evolució del coeficient d’enduriment amb la resistència del material I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  6. 6. 1. Caracterització mecànicaPropietats mecàniques: En general a AHSS:  Menors deformacions  Menor enduriment  Major recuperació elástica (sprinback) En certs casos:  Major resistència i similar deformació que HSLA  Major enduriment que HSLA I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  7. 7. 1. Caracterització mecànicaPropietats mecàniques: Recuperació elàstica (sprinback) ↑Rm Evolució del sprinback I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  8. 8. 1. Caracterització mecànica: Anisotropia plàsticaAnisotropia: Variació de les propietats físiques i mecàniques d’un sòlid amb ladirecció de mesuraLa anisotropia plàstica ve donada per la diferent orientació dels granscristal·lins w R t Relació entre la deformació en amplada dividit per la reducció del gruix I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  9. 9. 1. Caracterització mecànica: Anisotropia plàstica La mesura dels diferents valors amb les diferents direccions de laminació _ R0  2 R45  R90 R 4 R0  2 R45  R90 R  2Anistropia normal (R): valors més elevats millora propietatsd’embotició, tenim més deformació en amplada i menys en espessor, esretarda laparició de l’estricció i rupturaAnisotropia planar (ΔR): valors elevats (positius o negatius), formació deles anomenades orelles en embotició. I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  10. 10. 2. Processos de conformació en fredConformació: Capacitat d’un material a ser deformat per deformacióplàstica Operacions típiques de conformació de materials I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  11. 11. 2. Processos de conformació en fred: EmboticióEmbotició: Producció d’objectes en forma de copa  Majors forces per embotició  Major força del pisador per evitar arrugues (wrinkling) 1 etapa Multi etapa  Millora embotició amb més d’una etapa I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  12. 12. 2. Processos de conformació en fred: Punxonat o cizallatPunxonat: Tall de la xapa mitjançant un punxó dp dd dd  d ptolerància  x100 2t I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  13. 13. 2. Processos de conformació en fred: Punxonat o tallPunxonat: Tall de la xapa mitjançant un punxó  Major força de punxonat I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  14. 14. 2. Processos de conformació en fred: DoblatDoblat: Realització d’una zona corbada inicialment recta Recuperació elàstica (springback)  Anisotropia plàstica  Major forces de doblat Esquema plegadora Axial Maquinaria I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  15. 15. 2. Processos de conformació en fred: DoblatDoblat: Realització d’una zona corbada inicialment recta  Anisotropia plàstica En general major ductilitat en sentit de laminació. Materials amb R baixa s’aprimen fàcilment, per tant es podran doblar materials Dual Phase 1200 amb angles més aguts materials amb R elevades I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  16. 16. 2. Processos de conformació en fred: DoblatDoblat: Realització d’una zona corbada inicialment recta Major recuperació elàstica (springback) Estratègies per minimitzar springback a) i b) sobredoblat d) Aplicació pressió I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  17. 17. 2. Processos de conformació en fred: EsbocatEsbocat: Eixamplament d’orificis. Combinació d’un procés depunxonat i doblat. Depèn de la qualitat de l’orifici inicial Millora esbocat: Procés, materials I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  18. 18. 3. Avaluació de la conformabilitatDiferents mètodes d’avaluació a nivell de laboratori ε1 HET FLD ε2 LDR I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  19. 19. 3. Avaluació de la conformabilitat: FLD & FLCA les xapes metàl·liques les deformacions es mesuren al pla de la xapa (ε1i ε2), atès que fer-ho a la variació del gruix és difícilLa relació d’aquestes deformacions es poden representar en un diagramaFLD (Forming Limit Diagram)FLC (Forming Limit Curve): Defineix la màxima conformabilitat d’un material aldiagrama FLD. Utilitzada com criteri de fallida o de principi de l’estricció I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  20. 20. 3. Avaluació de la conformabilitat: FLD & FLC Assaigs d’estiratge NAKAJIMA i MARCINIAK segons norma ISO12004 Diferents geometries de provetes, per obtenir les diferents relacions de deformació FLC experimental TRIP 700 I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  21. 21. 3. Avaluació de la conformabilitat: FLD & FLC FracturaUtilització enprocessos deconformats realsi en la FEM I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  22. 22. 3. Avaluació de la conformabilitat: LDR (Limit Drawing Ratio) Assaig LDR: embotició de copes cilíndriques a partir de discos de diferents diàmetres LDR: diàmetre de disc màxim que és possible embotir totalment Diàmetre màxim disc DLDR = = Diàmetre punxó d I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  23. 23. 3. Avaluació de la conformabilitat: LDR (Limit Drawing Ratio) TRIP 800 2,0 mm Mild Steel 1,5 mm Material R LDR Mild Steel 1,6 2,2 TRIP 800 1,0 2,1 I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  24. 24. 3. Avaluació de la conformabilitat: HET (Hole Expansion Test)  d  d0  HER    x100 d0  d0  d Tall per aigua (no presenta zones afectadesPunxonat tèrmicament, ni rebava,…) d dp d dd Tall per làser (zona afectada tèrmicament) I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  25. 25. 3. Avaluació de la conformabilitat: HET (Hole Expansion Test)D. Gutierrez et al. Strategiesto imrove stretch-flangeabilityin advanced high strengthsteels. Proceedings of theIDDRG2011 InternationalConference, Bilbao 2011.  Un augment de la resistència mecànica no disminueix el HER  Tall per aigua millora en certs casos el HER en AHSS. I Jornada de difusió tecnològica – 2011
  26. 26. 4. ConclusionsEls acers AHSS tenen una menor conformabilitat que els acersconvencionals, encara que són molt semblants als acers HSSUn augment de la resistència del material no vol dir una disminució dràstica enles propietats de conformabilitatAquestes disminucions o desavantatges es poden minimitzar variant el procésde conformat, ja sigui modificant les forces d’embotició o el disseny final de lapeçaEn determinats processos de conformat un augment de resistència pot ser unaavantatge, com els esbocatsTenint en consideració les particularitats dels acers AHSS es poden aconseguirreduccions de pes i millorar la qualitat del producte final
  27. 27. 5. Bibliografia recomanadaW.F. Hosford. Mechanical Behavior of Materials. Cambridge University Press.2005.W.F. Hosford, R. Caddell: Metal forming: Mechanics and Metallurgy. CambridgeUniversity Press. 2007.D. Banabic, H.J. Bunge, K. Pöhlandt and A.E. Tekkaya. Formability of MetallicMaterials. Springer-Verlag. 2000.Advanced High Strength Steel (AHSS) – Application Guidelines. International Iron& Steel Institute. 2006. (www.worlsautosteel.org)D. Gutiérrez. Estudio de la conformabilidad en aceros AHSS y aceros deembutición. Projecte Final de Carrera. Enginyeria de Materials. UniversitatPolitècnica de Catalunya. 2009.D. Gutierrez et al. Strategies to improve stretch-flangeability in advanced highstrength steels. Proceedings of the IDDRG2011 International Conference, Bilbao2011.http://www.forma0.es
  28. 28. Moltes Gràcies per la seva atenció david.gutierrez@ctm.com.es I Jornada de difusió tecnològica – 2011

×