Investigation of Sheet-Titanium Forming with Flexible Tool - Experiment and Simulation

In the paper the results of investigation of sheet-titanium forming with flexible tool are presented. Titanium alloy sheets belong to a group of materials which are very hard to deform at ambient temperature. To improve sheet formability forming technology using a semi-flexible tool was implemented. Experiments were carried out on a specially designed for this purpose device. Due to the application of a rubber pad the stress state similar to triaxial compression was produced in the deformed material. Such a stress state made it possible to obtain higher material deformation without risk of fracture. The numerical simulations were used for analysing the flexible forming process. The ADINA System basing on the Finite Element Method (FEM) was applied.

W artykule zaprezentowano wyniki badań procesu tłoczenia blach tytanowych za pomocą elastycznego narzędzia. Blachy ze stopów tytanu należą do grupy materiałów trudno odkształcalnych w temperaturze otoczenia. W celu zwiększenia tłoczności zastosowano technologie tłoczenia półelastycznym narzędziem. Doświadczenia przeprowadzono na stanowisku specjalnie zaprojektowanym w tym celu. Dzięki zastosowaniu gumowej wkładki w odkształcanym materiale wytworzony został stan naprężenia podobny do trójosiowego ściskania. Taki stan naprężenia umożliwił uzyskanie większych odkształceń materiału bez ryzyka pęknięcia. Do analizy procesu tłoczenia elastycznego wykorzystano symulacje numeryczne. Zastosowano program ADINA bazujący na Metodzie Elementów Skończonych (MES).