Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Friction and lubrication modeling in sheet metal forming simulations of a Volvo XC90 inner door
Blekinge Tekniska Högskola, Fakulteten för teknikvetenskaper, Institutionen för maskinteknik.
Blekinge Tekniska Högskola, Fakulteten för teknikvetenskaper, Institutionen för maskinteknik.
TriboForm Engineering, NLD.
TriboForm Engineering, NLD.
Visa övriga samt affilieringar
2016 (Engelska)Ingår i: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2016, Vol. 159, nr 1, artikel-id 012021Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

The quality of sheet metal formed parts is strongly dependent on the tribology, friction and lubrication conditions that are acting in the actual production process. Although friction is of key importance, it is currently not considered in detail in stamping simulations. This paper presents a selection of results considering friction and lubrication modeling in sheet metal forming simulations of the Volvo XC90 right rear door inner. For this purpose, the TriboForm software is used in combination with the AutoForm software. Validation of the simulation results is performed using door inner parts taken from the press line in a full-scale production run. The results demonstrate the improved prediction accuracy of stamping simulations by accounting for accurate friction and lubrication conditions, and the strong influence of friction conditions on both the part quality and the overall production stability. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2016. Vol. 159, nr 1, artikel-id 012021
Nyckelord [en]
Drawing (forming), Friction, Metal forming, Sheet metal, Stamping, Tribology, Friction conditions, Full-scale production, Lubrication condition, Lubrication models, Part quality, Prediction accuracy, Production process, Stamping simulations, Lubrication
Nationell ämneskategori
Metallurgi och metalliska material
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:bth-14041DOI: 10.1088/1757-899X/159/1/012021Scopus ID: 2-s2.0-85014714526OAI: oai:DiVA.org:bth-14041DiVA, id: diva2:1083862
Konferens
International Deep Drawing Research Group Conference on Challenges in Forming High-Strength Sheets, IDDRG , Linz
Tillgänglig från: 2017-03-22 Skapad: 2017-03-22 Senast uppdaterad: 2017-11-10Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Elastic Press and Die Deformations in Sheet Metal Forming Simulations
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Elastic Press and Die Deformations in Sheet Metal Forming Simulations
2017 (Engelska)Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Never before has the car industry been as challenging, interesting, and demanding as it is today. New and advanced techniques are being continuously introduced, which has led to increasing competition in an almost ever-expanding car market. As the pace and complexity heightens in the car market, manufacturing processes must advance at an equal speed.

An important manufacturing process within the automotive industry, and the focus of this thesis, is sheet metal forming (SMF). Sheet metal forming is used to create door panels, structural beams, and trunk lids, among other parts, by forming sheets of metal in press lines with stamping dies. The SMF process has been simulated for the past couple of decades with finite element (FE) simulations, whereby one can predict factors such as shape, strains, thickness, springback, risk of failure, and wrinkles. A factor that most SMF simulations do not currently include is the die and press elasticity. This factor is handled manually during the die tryout phase, which is often long and expensive.

The importance of accurately representing press and die elasticity in SMF simulations is the focus of this research project. The research objective is to achieve virtual tryout and improved production support through SMF simulations that consider elastic die and press deformations. Loading a die with production forces and including the deformations in SMF simulations achieves a reliable result. It is impossible to achieve accurate simulation results without including the die deformations.

This thesis also describes numerical methods for optimizing and compensating tool surfaces against press and die deformations. In order for these compensations to be valid, it is imperative to accurately represent dies and presses. A method of measuring and inverse modeling the elasticity of a press table has been developed and is based on digital image correlation (DIC) measurements and structural optimization with FE software.

Optimization, structural analysis, and SMF simulations together with experimental measurements have immense potential to improve simulation results and significantly reduce the lead time of stamping dies. Last but not least, improved production support and die design are other areas that can benefit from these tools.

Abstract [sv]

Aldrig tidigare har bilindustrin varit så utmanande, intressant och spännande som idag. Ny och avancerad teknik introduceras i en allt snabbare takt vilket leder till ständigt ökande konkurrens på en, nästan ständigt, ökande bilmarknad. Den ständigt ökande komplexiteten ställer även krav på tillverkningsprocesserna.

En viktig process, som denna licentiatuppsats fokuserar på, är pressning av plåt. Tillverkningstekniken används för att forma plåtar till dörrpaneler, strukturbalkar, motorhuvar, etc. Plåtar formas med hjälp av pressverktyg monterade i plåtformningspressar. Plåtformningsprocessen simuleras sedan ett par decennium tillbaka med Finita Element (FE) simuleringar. Man kan på så sätt prediktera form, töjningar, tjocklek, återfjädring, rynkor, risk för försträckning och sprickor m.m. En faktor som för tillfället inte inkluderas i näst intill alla plåtformningssimuleringar är elastiska press- och verktygsdeformationer. Detta hanteras istället manuellt under, den oftast långa och dyra, inprovningsfasen.

Detta projekt har visat på vikten av att representera press och verktygsdeformationer i plåtformningssimuleringar. Detta demonstreras genom en analys av ett verkligt pressverktyg som belastas med produktionskrafter. Det är inte möjligt att uppnå bra simuleringsresultat utan att inkludera verktygsdeformationer i simuleringsmodellen.

Uppsatsen beskriver även numeriska metoder för att optimera och kompensera verktygsytor mot press och verktygsdeformationer. För att dessa kompenseringar ska stämma är det viktigt att man representerar både verktyg och press på ett korrekt sätt. Förslag på en metod för att mäta och inversmodellera pressdeformationer har utvecklats, metoden är baserad på mätningar med DIC-systemet ARAMIS och optimering i FE-mjukvaror.

Optimering, strukturanalys, och plåtformningsanalys tillsammans med experimentella mätningar har en stor potential att förbättra plåtformningssimuleringar samt reducera ledtiden för pressverktyg. Sist men inte minst, andra positiva effekter är en enklare och smidigare konstruktionsprocess och förbättrad produktionssupport.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Karlskrona: Blekinge Tekniska Högskola, 2017
Serie
Blekinge Institute of Technology Licentiate Dissertation Series, ISSN 1650-2140 ; 2
Nyckelord
Sheet Metal Forming, Stamping Die, Stamping Press, Structural Analysis, Finite Element Simulation, Optimization, Digital Image Correlation, Inverse Modeling
Nationell ämneskategori
Maskinteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:bth-15481 (URN)978-91-7295-345-1 (ISBN)
Presentation
2017-12-14, 10:00 (Svenska)
Opponent
Handledare
Forskningsfinansiär
VINNOVA, 2016-03324
Tillgänglig från: 2017-11-10 Skapad: 2017-11-10 Senast uppdaterad: 2017-12-08Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Personposter BETA

Sigvant, MatsPilthammar, Johan

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Sigvant, MatsPilthammar, Johan
Av organisationen
Institutionen för maskinteknik
Metallurgi och metalliska material

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 242 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf