Investigation of friction in sheet metal forming

Abstract

Derin çekme işleminde sürtünme, baskı plakası-sac metal-kalıp yüzeyleri arasındaki radial çekme bölgesi ve zımba-sac metal arasında gerdirme bölgesinde gerçekleşmektedir. Bu bölgelerde oluşan sürtünme katsayısı, zımba kuvveti değerleri ve optik tarayıcıdan elde edilen genleme dağılımları kullanılarak iki yöntemle hesaplanmıştır. Bu hesaplama yöntemleri hem oda sıcaklığında hem de yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir. Derin çekme testleri kuru ve grafit yağlayıcılı koşullarda EN 10268 malzeme ile gerçekleştirilmiştir. Testler oda sıcaklığında ve 300 ℃ de zımba kuvvetini etkilyen farklı baskı kuvvetlerinde tekrarlanmıştır. Gerdirme bölgesi için ise 3 farklı çelik malzeme ile kuru ve parafin yağlayıcılı koşullarda testler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sürtünme katsayısı değerleri diğer yöntemlerden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.

Investigation of friction is carried out in the radial drawing region between the die and blank holder and also in the stretching zone over the punch in deep drawing. Two methods are developed to calculate the coefficient of friction in each zone using the experimentally determined data such as punch force diagrams and strain distributions obtained by an optical scanning system. The current methods differ from the existing techniques which are obtained in simulative tests. The proposed methods can be applied at room temperature and at elevated temperatures. In deep drawing tests, EN 10268 steel is used with dry and graphite lubrication and hot deep drawing tests are performed at 300 ℃. Deep drawing tests are performed at different lubrication and temperature conditions. Blank holder load is another parameter which changes the punch loads. 9 different stretch forming tests are performed to determine the coefficient of friction in this zone. Three different materials are used with dry and paraffin lubricated conditions. Comparisons of friction coefficients are made with those obtained by other techniques.