Investigation of The Effect of Variable Blank Holder Force on The Forming of DP600 Material via Finite Element Method

Year 2018, Volume: 6 Issue: 4, 1295 - 1304, 01.08.2018

Nuri Şen

https://doi.org/10.29130/dubited.422143

Cited By: 3

Abstract

Automobile manufacturers increase the usage of ultra-high strength materials for both lowering the weight/strength ratio and manufacturing stronger vehicles. In this study, the finite element forming analysis has been applied to the ultra-high strength DP600 material. The limit drawing ratio has been determined in finite elements by designing a die for a sheet material initially of 1 mm thickness and at certain geometry in both constant and variable blank holder forces. As a result of deep drawing analyses, the limit drawing ratio has been determined to be increased from 2.07 to 2.12 by employing variable blank holder force. 

Keywords

DP600, Variable Blank Holder Force, Finite Element Method

DP600 Malzemenin Şekillendirilmesinde Değişken Baskı Plakası Kuvvetinin Etkisinin Araştırılması

Abstract

Otomotiv üreticileri hem ağırlık/dayanım oranının
düşürülmesinde hem de çarpışma anında daha mukavemetli araçları üretmek için
ultra yüksek mukavemetli malzemelerin kullanım oranını gittikçe artırmaktadır. Bu
çalışmada, ultra yüksek mukavemetli DP600 malzemesi için sonlu elemanlar
yöntemi kullanılarak şekillendirebilirlik analizi yapılmıştır. Kalıp tasarımı
yapılarak belirli bir geometride ve başlangıçta 1 mm kalınlığındaki sac malzeme
için sanal ortamda hem sabit hem de değişken baskı plakası kuvvetlerinde derin
çekme işlemi uygulanarak malzemenin oda şartlarında her iki farklı yöntem için
sınır çekme oranı belirlenmiştir. Derin çekme analizleri sonucunda değişken
baskı plakası kuvveti kullanılarak sınır çekme oranı 2,07’den 2,12’ye yükseldiği
tespit edilmiştir.

Keywords

DP600, Derin çekme, SEY

References

• C. Özek ve E. ÜNAL, “the Effect of Die / Blank Holder Angles on Limit Drawing Ratio and Wall Thİ Ckness in Deep Drawing of Square Cups,” J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ., vol. 27, no. 3, pp. 615–622, 2012.
• S. Keeler, M. Kimchi, and P. J. Mooney, “Advanced High-Strength Steels Apllication Guidelines Version 6.0,” no. September, p. 314, 2017.
• J. Venezuela, J. Blanch, A. Zulkiply, Q. Liu, Q. Zhou, M. Zhang, and A. Atrens, “Further study of the hydrogen embrittlement of martensitic advanced high-strength steel in simulated auto service conditions,” Corros. Sci., no. February, 2018.
• Q. Liu, Q. Zhou, J. Venezuela, M. Zhang, and A. Atrens, “Hydrogen influence on some advanced high-strength steels,” Corros. Sci., vol. 125, no. March, pp. 114–138, 2017.
• C. M. Tamarelli, “AHSS 101: the evolving use of advanced high-strength steel for automotive applications,” Steel Mark. Dev. Inst., p. 42, 2011.
• J. Venezuela, Q. Zhou, Q. Liu, M. Zhang, and A. Atrens, “Influence of hydrogen on the mechanical and fracture properties of some martensitic advanced high strength steels in simulated service conditions,” Corros. Sci., vol. 111, pp. 602–624, 2016.
• A. O. Özdemir, H. Şirin, and Ç. Karataş, “Otomotiv Endüstrisinde Kullanılan Çelik Saclardaki Alaşım Elementlerinin Şekillendirmeye Etkisinin Araştırılması,” GU J Sci, Part C, vol. 5, no. 4, pp. 109–119, 2017.
• E. Kayhan, “The Development Of A Method To Improve The Limit Drawing Ratıo Of Blanks Using Preferential Heating,” Yüksek Lisans, İmalat Mühendisliği, Atılım Üniversitesi, Ankara, 2015.
• T. Yagami, K. Manabe, and Y. Yamauchi, “Effect of alternating blank holder motion of drawing and wrinkle elimination on deep-drawability,” J. Mater. Process. Technol., vol. 187–188, pp. 187–191, 2007.
• H. I. Demirci, C. Esner, and M. Yasar, “Effect of the blank holder force on drawing of aluminum alloy square cup: Theoretical and experimental investigation,” J. Mater. Process. Technol., vol. 206, no. 1–3, pp. 152–160, 2008.
• S. Yoshihara, K. I. Manabe, and H. Nishimura, “Effect of blank holder force control in deep-drawing process of magnesium alloy sheet,” J. Mater. Process. Technol., vol. 170, no. 3, pp. 579–585, 2005.
• C. Özek ve V. Taşdemir, “Alüminyum alaşımının derin çekilmesine sıcaklığın etkisinin deneysel ve sayısal olarak araştırılması Experimental and numerical investigation of the effect of temperature on deep drawing of aluminium alloy Alüminyum Alaşımının Derin Çekilmesine Sıcaklığın,” Politeknik, vol. 900, no. 1, pp. 193–199, 2018.
• C. Özek ve V. Taşdemir, “AA 5754-O alaşiminin ılık derin çekilmesi üzerine kalip yüzey açisi ve baski plakasi kuvvetinin etkisinin deneysel araştırılmasi,” J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ., vol. 32, no. 1, pp. 193–201, 2017.
• S. Candra, I. M. L. Batan, W. Berata, and A. S. Pramono, “Analytical study and FEM simulation of the maximum varying blank holder force to prevent cracking on cylindrical cup deep drawing,” Procedia CIRP, vol. 26, pp. 548–553, 2015.
• I. Aminzahed, M. Mosavi Mashadi, and M. R. V. Sereshk, “Investigation of holder pressure and size effects in micro deep drawing of rectangular work pieces driven by piezoelectric actuator,” Mater. Sci. Eng. C, vol. 71, pp. 685–689, 2017.
• Y. Feng, Z. Zhang, G. Tian, Z. Lv, S. Tian, and H. Jia, “Data-driven accurate design of variable blank holder force in sheet forming under interval uncertainty using sequential approximate multi-objective optimization,” Futur. Gener. Comput. Syst., 2016.
• P. Kováč and V. Tittel, “Blank holder force optimization of hemispherical product using numerical simulation In,” Mater. Sci. Technol. No. 5, pp. 5–10, 2010.