Development of the sheared edge in the trimming of steel and light metal sheet

Hilditch, Tim; Hodgson, Peter

doi:10.1016/j.jmatprotec.2005.02.267

Cited by 22 publications

(12 citation statements)

References 19 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…(1981) and defined in figure 4. According to Hilditch and Hodgson (2005), the extent of the zones depend on the shear geometry as well as the material properties. Three materials were used in the study: a mild strength (LS) high formability steel, a medium strength (MS) construction steel, and a high strength (HS) wear plate steel.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Experimental study on the effects of clearance and clamping in steel sheet metal shearing

Gustafsson

Oldenburg

Jansson

2016

Journal of Materials Processing Technology

View full text Add to dashboard Cite

Experimental study on the effects of clearance and clamping in steel sheet metal shearing. Abstract Shear cutting is common within several sheet metal industry processing steps, e.g. in cut to length lines, slitting lines, end cropping. Shearing is fast and cheap relative to competing cutting methods like laser and plasma cutting, but involves large forces on the equipment that increase with increased sheet material strength. Accurate shear experiments are a prerequisite to increase the knowledge of shearing parameters, improve industrial shearing, and provide data for validation of numerical shear models. Here, the two shear parameters clearance and clamp configuration, identified as important to the shear results, were studied in an experimental set-up with well defined tool movement and high measurability of tool position and force. In addition to force measurements, the sheared edge geometry was characterized. Steels of low, medium, and high strength were selected for the study. Throughout the experimental study, the shear tool penetration before fracture decreased with increased material strength. The required shear force decreased and the force attempting to separate the two shear tools increased when one side of the sheet was left unclamped and free to move. Further, the maximum shear force increased with decreased clearance. Clearance changes were small and moreover continuously measured during all shear experiments. Journal of Materials Processing

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Experimental study on the effects of clearance and clamping in steel sheet metal shearing

Gustafsson

Oldenburg

Jansson

2016

Journal of Materials Processing Technology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…5). Results in the study by Golovashchenko (2006Golovashchenko ( , 2007 and Hilditch (2005a), show that no burr formation occurs at clearances below 5% of the sheet thickness, attributed to the crack initiation in the sheet at the bottom blade tip. In mechanically affected zone a characteristic material flow along the crack path can be observed.…”

Section: Analysis Of Trimming Mechanismmentioning

confidence: 96%

“…Trimming modelling is becoming an increasingly important tool in gaining understanding and improving this process. At the moment the trimming numerical models are based on Lagrangian or Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) Finite Element Methods (FEM) (Golovashchenko, 2007;Hilditch and Hodgson, 2005b).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The operation of trimming has been studied with respect to sheared edge morphology (Golovashchenko, 2006;Li, 2000) shearing parameters optimization (Ilinichet al, 2011), residual stress analysis, or forming defects using FEM (Hilditch and Hodgson, 2005b;Golovashchenko, 2007). An analysis of the current literature suggests that these approaches imply difficulties.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Application of a SPH Coupled FEM Method for Simulation of Trimming of Aluminum Autobody Sheet

Bohdal

2016

Acta Mechanica Et Automatica

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:In this paper, the applications of mesh-free SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) continuum method to the simulation and analysis of trimming process is presented. In dealing with shearing simulations for example of blanking, piercing or slitting, existing literatures apply finite element method (FEM) to analysis of this processes. Presented in this work approach and its application to trimming of aluminum autobody sheet allows for a complex analysis of physical phenomena occurring during the process without significant deterioration in the quality of the finite element mesh during large deformation. This allows for accurate representation of the loss of cohesion of the material under the influence of cutting tools. An analysis of state of stress, strain and fracture mechanisms of the material is presented. In experimental studies, an advanced vision-based technology based on digital image correlation (DIC) for monitoring the cutting process is used.

show abstract

“…Obecnie większość publikacji, w których autorzy analizują proces cięcia stopów aluminium dotyczy procesów wykrawania tych materiałów [2-4, 12, 13] i cięcia na gilotynie [5][6][7]14]. Natomiast tylko kilka pozycji dotyczy cięcia na nożycach krążkowych [8][9][10][11].…”

Section: Rys 1 Defekty Napotykane Podczas Cięcia Stopów Aluminium: unclassified

Numerical and experimental analysis of the tool geometry on states of stresses and strains during shear slitting of aluminum alloys

Bohdal¹,

Gotowała²

2015

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

W pracy zbadano wpływ geometrii narzędzia tnącego na przebieg procesu cięcia i jakość uzyskanej powierzchni przecięcia dla stopu aluminium AA6111-T4 kształtowanego na nożycach krążkowych. Przedstawiono sposób modelowania procesu cięcia na nożycach krążkowych metodą elementów skończonych w Solwerze LS-DYNA. Opracowano aplikacje komputerowe umożliwiające m.in. analizę stanów naprężeń i odkształceń występujących podczas i po procesie cięcia, analizę nacisków kontaktowych, ocenę jakości powierzchni przecięcia pod kątem występowania niepożądanych defektów takich jak np.: zadzior. Otrzymane wyniki badań stwarzają możliwość optymalizacji procesu projektowania technologii cięcia w zależności od przyjętych kryteriów np.: jakościowych, trwałościowych. NUMERICAL AND EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THE TOOL GEOMETRY ON STATES OF STRESSES AND STRAINS DURING SHEAR SLITTING OF ALUMINUM ALLOYSIn this work an influence of tool geometry on cutting process and quality of final product during slitting of AA6111-T4 aluminum alloy is presented. This paper proposes the application of variational and finite element methods for the modeling of this process using LS-DYNA solver. An applications which allows for stress, strains, contact pressure, and quality of cut surface analysis are developed. The simulation results agreed well with experiments in the study, and could be used to both design the slitting process and support the solution of practical problems. WSTĘPZastosowanie aluminium i stopów aluminium w wielu gałęziach przemysłu w ostatnich latach uległo znacznemu zwiększeniu. Dotyczy to zwłaszcza przemysłu motoryzacyjnego, gdzie masa wytwarzanych części w dużym stopniu decyduje o efektach ekonomicznych eksploatacji pojazdów [1]. Materiały te są stosowane na elementy poszycia nadwozi, mniej na jego szkielet. Wykonuje się z nich najczęściej odejmowalne części (drzwi, błotniki, pokrywy) oraz inne drobniejsze elementy. Stosowanie tych materiałów umożliwia zmniejszenie masy o ok. 30÷50%, przy zapewnieniu zbliżonych do stali właściwości konstrukcyjnych, mają też dobrą energochłon-ność i odporność na korozję. Cięcie stopów aluminium na nożycach krążkowych znajduje szerokie zastosowanie w procesach produkcyjnych. Nie jest jednak pozbawione problemów do rozwiązania. Można do nich zaliczyć:-problemy związane z zapewnieniem stabilności procesu (spowodowane niejednorodnością materiału, występowaniem nieliniowości geometrycznej i fizycznej), -problemy związane z dokładnością wymiarowo-kształtową wyrobów, -zmianami fizykochemicznymi w strefie cięcia na skutek silnych deformacji, -problemy związane ze skłonnością do tworzenia narostu na narzędziach powodującego zmiany trajektorii pękania (rys. 1a). Wymienione czynniki przyczyniają się między innymi do znacznego zużywania się narzędzi do cięcia, a także obniżenia jakości powierzchni przecięcia i wzrostu energochłonności procesu. Niska jakość powierzchni przecięcia cechuje się występowaniem defektów np.: zadziorów (ang. burrs) (rys. 1b), wiórów (ang. slivers) (rys. 1c), zagięć krawędzi oraz występowaniem ...

show abstract

Development of the sheared edge in the trimming of steel and light metal sheet

Cited by 22 publications

References 19 publications

Experimental study on the effects of clearance and clamping in steel sheet metal shearing

Experimental study on the effects of clearance and clamping in steel sheet metal shearing

Application of a SPH Coupled FEM Method for Simulation of Trimming of Aluminum Autobody Sheet

Numerical and experimental analysis of the tool geometry on states of stresses and strains during shear slitting of aluminum alloys

Contact Info

Product

Resources

About