Eksperimentalno modeliranje i numerička FE analiza procesa izvlačenja sa stanjenjem čeličnih traka

This paper deals with analysis of steel strip ironing using experimental modelling and numerical FE simulation. Since both approaches are complementary to each other, numerous results were obtained that enable complete analysis of the processes within deformation zone. Device for modelling of strip ironing has been developed for experimental testing. Die cone angle, holding force, contact friction conditions on the die and the punch side were varied, due to easily replaceable working elements of the device. Friction coefficient values used in numerical FE simulations were determined based on measured values of forces on die and punch, as well as forming load on machine. Experimentally obtained results were confirmed by FE analysis that provided additional information about physics of the process itself within deformation zone. Presented research results point to coherent influences of process factors on tensile wall stress values, which represents key indicator for efficiency of forming, resulting in recommendations for efficient process management.Rad se bavi analizom procesa izvlačenja sa stanjenjem čelične trake, primjenom eksperimentalnog modeliranja i numeričkih FE simulacija. Kako su oba pristupa komplementarna, dobiveno je mnoštvo rezultata za sveobuhvatnu analizu procesa u deformacijskoj zoni. Za potrebe eksperimentalnog modeliranja razvijen je uređaj za modeliranje procesa izvlačenja sa stanjenjem trake. Zahvaljujući lako izmjenjivim radnim elementima uređaja, varirane su vrijednosti kuta matrice, sile držanja, uvjeti kontaktnog trenja na strani izvlakača i matrice. Vrijednosti faktora trenja, korištenih u numeričkim FE simulacijama su određene na osnovu izmjerenih vrijednosti sila na matrici i izvlakaču, kao i ukupne sile na stroju. Eksperimentalno dobiveni rezultati potvrđeni su numeričkom FE analizom, pri čemu je ona dala dodatne informacije o samoj fizici procesa u deformacijskoj zoni. Prikazani rezultati istraživanja ukazuju na spregnute utjecaje analiziranih faktora procesa na iznos rasteznog naprezanja u stijenki matrice, koji predstavlja ključni pokazatelj uspješnosti obrade, iz kojih proizlaze preporuke za uspješno upravljanje procesom