VÉKONY ALUMÍNIUM LEMEZEK VIZSGÁLATA KENŐANYAG MINŐSÍTÉSÉRE AGY 2016 Miskolctapolca Krállics György, Németh Árpád, Nyulász Pál, Szlancsik Attila

Az előadás fő pontjai Bevezetés, a kutatás célkitűzése Berendezés, anyagok Kísérleti kiértékelés Folyamat modellezés Összefoglalás

A kutatás célkitűzése A tribológiai viszonyok elemzése vékony alumínium lemezek mélyhúzási műveletei során. A célkitűzés megvalósítására mérési rendszert állítottunk össze, amely alkalmazásával vékony alumínium lemez csészehúzó vizsgálatát, és azon belül hangsúlyozottan a tribológiai viszonyok elemzését végeztük el. Minősítő rendszert dolgoztunk ki a mélyhúzásnál alkalmazható kenőanyagok összehasonlítására és kiválasztására. Végeselemes programot állítottunk össze a mélyhúzás modellezésére. Tevékenységünket az Új Széchenyi Terv keretében hirdetett „K+F Versenyképességi és Kiválósági Szerződések” című (VKSZ_12 kódszámú) pályázat keretében folytattuk.

Mérési berendezés Az alakító vizsgálatokat egy Roell & Korthaus KG jelű csészehúzó berendezésén végeztük. Útjeladót és a hidraulikus terhelő rendszerbe nyomásmérőt építettünk be. Az érzékelők jeleit 14 bites analóg-digitál átalakítóval dolgoztuk fel mikrokontrollerrel, az ütemezett mintavételezés érdekében. A mérési adatok gyűjtését soros porton keresztül végeztük, feldolgozásukat és megjeleníté- süket egy PC végezte Visual Basic program segítségével.

Mélyhúzás sémája d b (mm)d m (mm)r b (mm)r m (mm)t (mm)  59x0.22 mm Tárcsaméret meghatározása előzetes vizsgálatok alapján.

Alumíniumlemez mechanikai adatai Irány (  ) Rp0,2 (MPa) Rm (MPa) A50 (%) nr ,

ElnevezésViszkozitás (mm 2 /s) FORTILMO ADD 2020,7 MOL mélyhúzóolaj alumíniumhoz HOLIFA Forming Oil70 HOLIFA Fröhling GmbH & Co. KG, képlékeny alakításhoz VASCOMIL42 42 Vízzel nem elegyedő forgácsoló olaj (Svájc) FORTILMO EV 6714,9 MOL elpárolgó kenőolaj POLIMET EDM32,03 MOL szikraforgácsoló olaj Makromil 100 Special48 MOL, hűtő,kenő emulzió FORTILMO EV 6011,7 MOL elpárolgó kenőolaj FORTILMO EV 6031,95 MOL elpárolgó kenőolaj Acticut ME 2021,5 MOL nagy teljesítményű forgácsoló Emcool ADD40 MOL vízzel elegyíthető, lemezmunkákhoz POLIMET EDM3 (1o)2,03 MOL szikraforgácsoláshoz dielektrikum Kenőanyagok

Mélyhúzott csészék

Kisérleti kiértékelés Erő-elmozdulás regisztrátum Stribeck-diagramm Elemi modell az S meghatározására

Kenőanyagok sorrendje Sommerfeld számFeszültségi paraméter

Végeselemes modellezés A mélyhúzási folyamat mechanikai törvényszerűségeinek vizsgálatára a Simufact programot használtuk. Az anyagmodell esetében figyelembe vettük, hogy a lemezanyag anizotrop rugalmas-keményedő tulajdonságú. A programrendszer adatbázisa tartalmazta a lemez anyag és a szerszám hőfizikai paramétereit és első lépésként meghatároztuk, hogy az adott kísérleti körülmények között milyen mértékű hőmérsékletnövekedés figyelhető meg. Mivel a húzóbélyeg sebessége kicsi v h =10 mm/s, ezért a hőmérsékletnövekedés elhanyagolható, és a továbbiakban izotermikus körülményeket tételeztünk fel a számításoknál. A számításokhoz összeállítottuk a lemez és az alakító szerszám 3D-s geometriai modelljét. A tárcsa VE geometriai modelljének felépítésekor speciális héjelemeket használtunk, amelyek vastagságirányú alakváltozás érzékelésére alkalmasak. A kezdeti állapotba 3878 db, hexahedral típusú elemet alkalmaztunk. A szerszám esetében merev anyagmodellt alkalmaztunk.

Geometriai modellek Tárcsa Alakító szerszám

Mérés és számítás összehasonlítása FORTILMO EV 671

Összefoglalás a)Számítógépes mérőrendszert állítottunk össze mélyhúzás alakítási folyamatának vizsgálatára, regisztrálva az alakításhoz szükséges erőt és elmozdulást b)Eljárást és mutatószámot dolgoztunk ki kenőanyag mélyhúzás közbeni tribológiai viselkedésének meghatározására. c)A tribológiai mutatószám alapján sorbarendeztük a kenőanyagokat és kiválasztottuk a felhasználásra alkalmatlant és a legjobbakat. d)Módszert dolgoztunk ki a Stribeck diagram független változójának, a Sommerfeld számnak a meghatározására. A Sommerfeld számot sorba rendezve a tribológiai számmal közel megegyező sorrendet kaptunk. e)Mélyhúzás alakítási folyamatának végeselemes modellezése nagyon jól közelítette mélyhúzás termo-mechanikai folyamatát.