2007
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Application of FEM simulation for the support of design and optimisation of forming processes(Montan Universität, 2007) Mašek, Bohuslav; Behúlová, Mária; Mahn, U.; Meyer, Lothar W.The development of unconventional technologies often requires attainment of narrow tolerances of several technological parameters in order to assure the maximal efficiency of the process. In many cases, it is impossible to observe all complex phenomena occurring during manufacturing process. Moreover, the possibility of direct measurement of some physical and technological parameters is also limited. In this reason, it is necessary to explore and apply new methods for analysis and quantification of interrelated phenomena. One of effective means in this area represents the application of FEM simulation accompanied by simplified experiments. Using such procedure, needed know-how for FEM simulation of more complex processes can be obtain. In the paper, some examples of FEM analyses used for design and development of new technology in the field of unconventional forming and thermomechanical treatment are introduced.
Item Integration des interkritischen Gluhens in eine Umformprozesskette fur die Herstellung von Hohlteilen(Montan Universität, 2007) Mašek, Bohuslav; Staňková, Hana; Malina, Jiří; Glass, Roland; Meyer, Lothar W.Eine Erhohung der Effektivitat der Umformprozesse stellt ein wichtiges Problem dar. FUr die Losung dieser Problematik mussen hochintensive Verformungen des Werkstoffes beherrscht werden. FUr die Erreichung eines hohen Gesamtumformgrades werden sehr oft Prozesse mit inkrementellen Umformschritten eingesetzt. Eine neue Strategie auf diesen Gebiet ist die Prozesskette Bohrungsdrucken -Druckwalzen, In dieser Prozesskette wird als Erstes durch Bohrungsdrucken aus einer vollen Stange ein hohles Halbzeug warm umgeformt. AnschlieBend wird dieses hohle Halbzeug durch Druckwalzen halbwarm oder kalt in die Finalform verformt. In beiden Prozessketten ist es erforderlich, Werkstoffe mit geeigneten technoIogischen Eigenschaften, vor allern mit guter Umformbarkeit, zu verwenden. Zur Zeit sind auf diesern Gebiet eine ganze Reihe von Werkstoff-und Behandlungsstrategien in der Entwicklung. Eine neue geeignete Strategie fur niedriglegierte Stahle ist eine Warmumformung durch Bohrungsdrucken mit nachtraglichern interkritischem Gluhen zum Erreichen eines sehr plastischen Gefuges mit TRIP Effekt. Auf diese Weise behandelte Halbzeuge werden danach durch Druckwalzen fertig gewalzt, Dabei entsteht nicht nur die gewünschte Kontur, sondem der Werkstoff erhalt durch die Kaltverfestigung und Umwandlung des Restaustenits in Martensit gunstige mechanische Eigenschaften.Item Utilisation of laser confocal microscope Olympus LE XT for the analysis of the fracture area of fine grain steels(University of Valencia, 2007) Staňková, Hana; Skálová, Ludmila; Jačková, K.; Mašek, BohuslavItem Advantages of laser scanning confocal microscopy in microstructure analysis of TRIP steel(University of Valencia, 2007) Skálová, Ludmila; Staňková, Hana; Mašek, BohuslavItem Influence of aluminium on retained austenite stabilization during thermomechanical treatment of low-alloyed TRIP steel(Technická univerzita v Košisích, 2007) Staňková, Hana; Skálová, Ludmila; Meyer, Lothar W.; Mašek, BohuslavTRIP steels are multiphase steels. At present, they find their use primarily in the automotive industry, where they are most frequently utilized for manufacturing body panels. The thin-walled hollow semi-products obtained by thermomechanical treatment could represent new possible applications. In standard TRIP steels cementite precipitation during bainitic transformation and retained austenite stabilization are carried out mainly through silicon alloying. Silicon at higher concentrations causes problems with surface quality in some applications. One of the alloying elements being taken into consideration for silicon replacement is aluminium, whose addition not only restricts carbide and pearlite formation during bainitic transformation, but also increases formation of acicular ferrite. A lower value of solid solution hardening and the increase of the Ms temperature represent the disadvantages of aluminium addition. Thermomechanical treatment with various parameters of bainitic transformation was investigated on the 0.26C-1.5Mn-1.3Al steel with the aim of determining how aluminium affects structure development, retained austenite stabilization and mechanical properties. Experimentally achieved structures were analyzed by means of light and confocal microscopy. The fraction of ferrite and retained austenite as well as the size of ferritic grains were determined via image analysis.Item Comparison of TRIP steel microstructures after thermo-mechanical treatment with isothermal and anisothermal deformation steps(Technická univerzita v Košisích, 2007) Skálová, Ludmila; Staňková, Hana; Jandová, Dagmar; Mašek, BohuslavThe processing strategy of thin-walled hollow parts was verified in this work by physical-material modelling using C-Mn-Si transformation induced plasticity (TRIP) steel microalloyed with Niobium. The specimens were processed by a thermo-mechanical simulator to simulate real processing conditions. Different processing methods were applied to the specimens during subsequent cooling. The influence of intensive forming which was carried out during a continual decrease of temperature was compared with the influence of deformation steps applied at chosen temperatures during cooling. The effect of deformation parameters on ferrite development, grain refinement and phase distribution was investigated. Resulting microstructures were characterized with the use of light optical microscopy, transmission electron microscopy of extraction carbon replicas and a new method of confocal laser scanning microscopy.Item Nové možnosti materiálového modelování pro návrhy a optimalizace kovářských technologií(Svaz kováren České republiky, 2007) Mašek, Bohuslav; Staňková, Hana; Nový, ZbyšekDynamický vývoj a optimalizace tvářecích procesů v sobě zahrnuje řadu technologických a materiálových aspektů. V současné době se objevuje na trhu celá řada nových materiálů, pro které je nutno najít nové optimální technologie a postupy zpracování. Jednou z efektivních možností jak toho dosáhnout, je i materiálové modelování. V oblasti materiálového modelování došlo v poslední době k výraznému pokroku a byla zavedena celá řada inovací. Velký rozvoj zaznamenávají i experimentální zařízení. V tomto roce byl v Plzni uveden do provozu nový simulátor pro přesné modelování náročných termomechanických aplikací.Item Moderní koncepty mazání pro použití v náročných kovářských technologiích(Svaz kováren České republiky, 2007) Hartwig, Helge; Seidel, Helmut; Mašek, BohuslavMaziva pro zápustkové kování a jejich technika nanášení mají rozhodující vliv na kvalitu a náklady výkovků, na spolehlivost, produktivitu i na ekologičnost procesu kování. Maziva musí být optimálně koncipována tak, aby byla za specifických podmínek procesu mezi polotovarem a nástrojem zabezpečena jejich co největší účinnost. Příspěvek ukazuje, jak mohou být snižovány výrobní náklady při sladění vysoce výkonných maziv a jejich optimálního nanášení. Zároveň je uveden příklad moderních konceptů mazání pro náročné technologie zápustkového kování.Item Nástroje pro extrémní deformace kovů(Svaz kováren České republiky, 2007) Nový, Zbyšek; Jíra, Tomáš; Zrník, Josef; Kešner, Dušan; Mašek, Bohuslav; Kovařík, TomášZjemňování zrna u objemových součástí z kovových materiálů je významným tématem výzkumu kovových materiálů v posledním desetiletí. Vedle tradičního zjemňování transformačním a rekrystalizačním mechanizmem lze využít mechanizmus deformační. Řada prací ukazuje, že při aplikaci extrémně velkého stupně deformace lze u zrnkovových materiálů dosáhnout velikosti pod jeden mikron, někdy i v řádu desítek nanometrů. Pro techniku ECAP (Equal Channel Angular Processing) byla k tomuto účelu navržena a vyrobena skládaná a bandážovaná sestava. Pro tvářecí techniku CGP (Constrained Groove Pressing) byly navrženy a vyrobeny dvě varianty. V první variantě tvoří rám celého nástroje speciálně upravený třmen, do kterého se upíná spodní kovadlo, a který zároveň slouží jako vedení horního kovadla. Druhá varianta s mírně odlišnou konstrukcí umožňuje tváření větších vzorků a slitin s vyšším přetvárným odporem. Nástroje pro tvářecí techniku RET (Reversing Expansion of Tubes) se skládají z matrice, dvoučel, trnu, horní a spodní podložky. Tato technologie bude v nejbližší době testována.Item M5-8 application of new microscopic methods for analyses of multiphase steels(Czechoslovak microscopy society, 2007) Staňková, Hana; Mašek, Bohuslav; Skálová, LudmilaItem M5-7 possible application of laser scanning confocal cicroscopy in material science(Czechoslovak microscopy society, 2007) Skálová, Ludmila; Staňková, Hana; Mašek, BohuslavItem Modelování a měření deformace v tahokovu(STU v Bratislavě, 2007) Nový, Zbyšek; Duchek, Michal; Džugan, Ján; Mentl, Václav; Voldřich, Josef; Tikal, Bohuslav; Mašek, BohuslavThe aim of the project is to develop light and low-cost parts such as carrier beams or pillars. Parts made from expanded metal have been designed for this purpose. The expanded matel is produced by cutting and tensile expanding of sheet metal. Thus, its mass is lower than it is usual for steel sheets and concurrently it is cheaper than sheets made from nonferrous metals. Experiments are being performed with expanded metals made from CSN 11321 and high strength TRIP steels.To enable the prediction of the load capacity of parts made from expanded metal,mechanical data of this material have been measured using common mechanical tests. The results of mechanical tests (tensile test, compression test and 3 point bending test) are being compared with numerical models. Basing on this approach, complex structures can be designed and produced from expanded matel parts.Item Lisování nerozebíratelných spojů rámových konstrukcí(STU v Bratislavě, 2007) Nový, Zbyšek; Urbánek, MiroslavThe project goal is development of an alternative joint produc tion technology to welding of high strength low alloyed steels. The reason for the development is the material prope rties degradation in the heat affected zone due to welding process which is extremely probl ematic especially in the case of the materials with controlled microstructure. The newly developed joints are created by combination of pressing and zinc-coating. The technology development is aimed for l ight weight joints of thin wall profi le constructions made of pi pes. There are currently tested joints of pipe-profi le and under development there are joints pipe- pipe and profile-profi le. Special forming tools are designed for these purpos es assuring required semi-finished produc t shape for hi gh qua lity crimp connections.Item Rychlá a levná výroba nástrojů pro tváření malých sérií plechových dílů metodou hydroforming(STU v Bratislavě, 2007) Šuchmann, Pavel; Duchek, MichalHydroforming is a modern and efficient technology for production of complex shaped parts from tubes and metal sheets. It is commonly used in the production of car bodies and chassis as well as in manufacturing of various machine parts. The main disadvantage of hydroforming consists in the high fix costs connected with purchasing of hydroforming presses and manufacturing of special hydroforming tools. For this reason, hydroforming is mostly used only in production of large batches. The research team of the FORTECH Research Centre of Forming Technology developed technical approaches, which enable both rapid and cost-efficient manufacturing of hydroforming tools. These tools can be used for production of small and middle-sized batches of metal sheet parts or prototypes of them. Experiments are being performed, which should approve the usability of the developed approaches in the industrial production.
