Finite Element Simulation of Blanking Process

Abstract

ABSTRACT: The blanking process can be simulated by ABAQUS v 6.4 to select punch, die and press and ascertain punch wear and bur height. The experimental and the simulation results agree well with rising punch force up to the point of creation of crack. For a 2mm mild steel sheet, the simulation shows that for the punch force of 240 kN, the crack starts at 30% punch penetration depth and punch force suddenly drops to a value of 70 kN and remains steady till the blanking is complete. Comparing simulation and experimental results for a 3mm mild steel sheet, results agree well in the elastic range with the punch force rising up to point of crack creation. However, a discrepancy appears in punch force which increases with punch penetration. At 32% depth of penetration, the discrepancy is 12 % which increases to 60 % at punch penetration of 42%. Punch force for experimental and simulation results remains about 90kN beyond punch penetration of 62%. Also, increase of the thickness of sheet results in reduced crack height and improved quality of blank.

ABSTRAK: Proses pengosongan boleh disimulasikan oleh ABAQUS versi 6.4 untuk memilih tebuk, alat dan tekan; dan menentukan haus tebuk dan ketinggian duri. Keputusan ujikaji dan simulasi adalah serupa dengan kenaikan daya tebuk hingga titik retakan diperolehi. Bagi kepingan keluli ringan 2mm simulasi menunjukkan bahawa untuk tenaga tebukan sebanyak 240 kN, retak bermula pada 30% kedalaman penembusan 30% tebukan dan daya tebuk tiba-tiba jatuh kepada 70 kN dan jumplah ini kekal sehingga proses pengosongan selesai.  Apabila hasil simulasi dan eksperimen dibandingkan, keputusan experimen untuk keluli lembut 3mm, bersetuju dengan baik dalam julat anjal dan daya tebukan meningkat sehingga titik penciptaan retak diperolehi. Walau bagaimanapun percanggahan muncul apabila daya tebukan meningkat dengan daya penembusan. Pada kedalaman penembusan 32% percanggahan adalah 12% dan nilai ini meningkat kepada 60% apabila daya penembusan sebanyak 42%. Daya tebukan yang diukur melalui  eksperimen dan simulasi kekal pada kira-kira 90kN melepasi penembusan punch sebanyak 62%. Apabila ketebalan keputusan kunci ditambah, ketinggian retak dikurangkan dan ini meningkatkan kualiti pengosongan.

KEYWORDS: simulation; finite element simulation; blanking; computer aided manufacturing