Original title: Analýza a optimalizace procesu ohýbání hliníkových profilů
Translated title: Analysis and Optimization of the Bending Process of Aluminum Profiles
Authors: Pokorný, Michal ; Peterková, Eva (referee) ; Řiháček, Jan (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Práce se zabývá komplexní analýzou a optimalizací procesu tříválcového symetrického zakružování tří vybraných hliníkových extrudovaných profilů ze slitiny EN AW-6060 T64, které tvoří součást svařovaných rámů. V experimentální části je nejprve realizováno ohýbání na zakružovacím stroji PBT-35 pro poloměry ohybu R900, R1200 a R1600 a z profilů jsou vodním paprskem odebrány vzorky pro tahové zkoušky k definování materiálového modelu. Numerické modely jsou verifikovány porovnáním výsledných poloměrů i úhlů ohybu a metodou 2D optické digitalizace reálných řezů. V softwaru Ansys je vyhodnoceno celkem 25 numerických simulací a je poté stanoven vliv klíčových parametrů na výsledné odpružení. Míra odpružení převážně závisí na průřezu profilu a úměrně roste s větším poloměrem ohybu. Následná citlivostní analýza v reálném rozsahu dodávaných mechanických vlastností profilů prokazuje jejich dominantní vliv na celkovou tvarovou stabilitu ohybů. Tvarovou neshodu převážně ovlivňuje úhlové odpružení koncových rovných úseků, zatímco samotný poloměr ohybu po odtížení je z hlediska kontroly tvaru minoritní. Kolísání meze kluzu v rozsahu ±15 MPa mění úhel odpružení o přibližně 1 procentní bod u stabilních průřezů, kde nedochází ke zborcení stěny. U stabilních profilů byla rovněž potvrzena závislost na exponentu deformačního zpevnění, kdy s jeho růstem míra odpružení klesá. Je definováno procesní okno, z něhož vyplývá, že pro dosažení akceptovatelné tvarové shody v rámci tolerancí bez nutnosti operativní změny korekčního faktoru elasticity na stroji by bylo nutné zajistit úzký rozptyl mechanických vlastností materiálu. The thesis deals with the analysis and optimization of the three-roll symmetrical bending process of three aluminum extruded profiles made from EN AW-6060 T64 alloy used in welded frames. The influence of process parameters on springback was determined for three selected profiles. In the experimental part, bending tests are carried out on a PBT-35 roll bending machine for bending radii R900, R1200, and R1600. Tensile test samples are extracted from the profiles by waterjet cutting to define the material model. The numerical models are verified by comparing the resulting bending radii and bending angles, as well as by 2D optical digitization of real cross-sections. A total of 25 numerical simulations are evaluated using Ansys software. The degree of springback depends primarily on the profile cross-section and increases with larger bending radius. Sensitivity analysis within the actual range of supplied mechanical properties demonstrated their dominant influence on the dimensional stability of the bends. Shape deviation is mainly affected by the angular springback of the straight end sections, whereas the unloaded bending radius itself is of secondary importance for shape control. A variation in yield strength of ±15 MPa changes the springback angle by approximately 1 percentage point for stable cross-sections without wall buckling. For stable profiles, increasing the strain-hardening exponent is reducing springback of profile. A process window is defined, indicating that achieving acceptable dimensional conformity within tolerances without operational adjustment of the machine’s elasticity correction factor requires a narrow variation in the material’s mechanical properties.
Keywords: aluminium profile; EN AW-6060; FEM; numerical simulation; springback; three-roll bending; EN AW-6060; hliníkový profil; MKP; numerická simulace; odpružení; tříválcové zakružování

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/257195

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-774405


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses