Elementary metal work : a practical manual for amateurs and for use in schools /

Includes index.

Objects of art (illustrations) : 450 examples of sculpture, furniture, metal-work, illuminations, miniatures, wax-reliefs, ivories, enamels, majolica, porcelain, crystal, glass, jewellery, snuff-boxes, siversmith's-work, etc.

Mode of access: Internet.

Bent iron work : including elementary art metal work ; with numerous engravings and diagrams /

Mode of access: Internet.

Termite protection with copper shields; a handbook for architects and sheet metal workers - on the application of sheet copper for termite protection.

Col. diagrs. in pocket.

Ornamental metal work : prepared especially for home study /

"2571, edition 1."

The art crafts for beginners,

Design.--Thin wood-working.--Pyrography.--Sheet-metal work.--Leather-work.--Bookbinding.--Simple pottery.--Basketry.--Bead-work.

Development of numerical methodologies for parameter identification and shape optimization in metal forming simulations

Por parte da indústria de estampagem tem-se verificado um interesse crescente em simulações numéricas de processos de conformação de chapa, incluindo também métodos de engenharia inversa. Este facto ocorre principalmente porque as técnicas de tentativa-erro, muito usadas no passado, não são mais competitivas a nível económico. O uso de códigos de simulação é, atualmente, uma prática corrente em ambiente industrial, pois os resultados tipicamente obtidos através de códigos com base no Método dos Elementos Finitos (MEF) são bem aceites pelas comunidades industriais e científicas Na tentativa de obter campos de tensão e de deformação precisos, uma análise eficiente com o MEF necessita de dados de entrada corretos, como geometrias, malhas, leis de comportamento não-lineares, carregamentos, leis de atrito, etc.. Com o objetivo de ultrapassar estas dificuldades podem ser considerados os problemas inversos. No trabalho apresentado, os seguintes problemas inversos, em Mecânica computacional, são apresentados e analisados: (i) problemas de identificação de parâmetros, que se referem à determinação de parâmetros de entrada que serão posteriormente usados em modelos constitutivos nas simulações numéricas e (ii) problemas de definição geométrica inicial de chapas e ferramentas, nos quais o objetivo é determinar a forma inicial de uma chapa ou de uma ferramenta tendo em vista a obtenção de uma determinada geometria após um processo de conformação. São introduzidas e implementadas novas estratégias de otimização, as quais conduzem a parâmetros de modelos constitutivos mais precisos. O objetivo destas estratégias é tirar vantagem das potencialidades de cada algoritmo e melhorar a eficiência geral dos métodos clássicos de otimização, os quais são baseados em processos de apenas um estágio. Algoritmos determinísticos, algoritmos inspirados em processos evolucionários ou mesmo a combinação destes dois são usados nas estratégias propostas. Estratégias de cascata, paralelas e híbridas são apresentadas em detalhe, sendo que as estratégias híbridas consistem na combinação de estratégias em cascata e paralelas. São apresentados e analisados dois métodos distintos para a avaliação da função objetivo em processos de identificação de parâmetros. Os métodos considerados são uma análise com um ponto único ou uma análise com elementos finitos. A avaliação com base num único ponto caracteriza uma quantidade infinitesimal de material sujeito a uma determinada história de deformação. Por outro lado, na análise através de elementos finitos, o modelo constitutivo é implementado e considerado para cada ponto de integração. Problemas inversos são apresentados e descritos, como por exemplo, a definição geométrica de chapas e ferramentas. Considerando o caso da otimização da forma inicial de uma chapa metálica a definição da forma inicial de uma chapa para a conformação de um elemento de cárter é considerado como problema em estudo. Ainda neste âmbito, um estudo sobre a influência da definição geométrica inicial da chapa no processo de otimização é efetuado. Este estudo é realizado considerando a formulação de NURBS na definição da face superior da chapa metálica, face cuja geometria será alterada durante o processo de conformação plástica. No caso dos processos de otimização de ferramentas, um processo de forjamento a dois estágios é apresentado. Com o objetivo de obter um cilindro perfeito após o forjamento, dois métodos distintos são considerados. No primeiro, a forma inicial do cilindro é otimizada e no outro a forma da ferramenta do primeiro estágio de conformação é otimizada. Para parametrizar a superfície livre do cilindro são utilizados diferentes métodos. Para a definição da ferramenta são também utilizados diferentes parametrizações. As estratégias de otimização propostas neste trabalho resolvem eficientemente problemas de otimização para a indústria de conformação metálica.

Design and application of experimental methods for steel sheet shearing

Shearing is the process where sheet metal is mechanically cut between two tools. Various shearing technologies are commonly used in the sheet metal industry, for example, in cut to length lines, slitting lines, end cropping etc. Shearing has speed and cost advantages over competing cutting methods like laser and plasma cutting, but involves large forces on the equipment and large strains in the sheet material. The constant development of sheet metals toward higher strength and formability leads to increased forces on the shearing equipment and tools. Shearing of new sheet materials imply new suitable shearing parameters. Investigations of the shearing parameters through live tests in the production are expensive and separate experiments are time consuming and requires specialized equipment. Studies involving a large number of parameters and coupled effects are therefore preferably performed by finite element based simulations. Accurate experimental data is still a prerequisite to validate such simulations. There is, however, a shortage of accurate experimental data to validate such simulations. In industrial shearing processes, measured forces are always larger than the actual forces acting on the sheet, due to friction losses. Shearing also generates a force that attempts to separate the two tools with changed shearing conditions through increased clearance between the tools as result. Tool clearance is also the most common shearing parameter to adjust, depending on material grade and sheet thickness, to moderate the required force and to control the final sheared edge geometry. In this work, an experimental procedure that provides a stable tool clearance together with accurate measurements of tool forces and tool displacements, was designed, built and evaluated. Important shearing parameters and demands on the experimental set-up were identified in a sensitivity analysis performed with finite element simulations under the assumption of plane strain. With respect to large tool clearance stability and accurate force measurements, a symmetric experiment with two simultaneous shears and internal balancing of forces attempting to separate the tools was constructed. Steel sheets of different strength levels were sheared using the above mentioned experimental set-up, with various tool clearances, sheet clamping and rake angles. Results showed that tool penetration before fracture decreased with increased material strength. When one side of the sheet was left unclamped and free to move, the required shearing force decreased but instead the force attempting to separate the two tools increased. Further, the maximum shearing force decreased and the rollover increased with increased tool clearance. Digital image correlation was applied to measure strains on the sheet surface. The obtained strain fields, together with a material model, were used to compute the stress state in the sheet. A comparison, up to crack initiation, of these experimental results with corresponding results from finite element simulations in three dimensions and at a plane strain approximation showed that effective strains on the surface are representative also for the bulk material. A simple model was successfully applied to calculate the tool forces in shearing with angled tools from forces measured with parallel tools. These results suggest that, with respect to tool forces, a plane strain approximation is valid also at angled tools, at least for small rake angles. In general terms, this study provide a stable symmetric experimental set-up with internal balancing of lateral forces, for accurate measurements of tool forces, tool displacements, and sheet deformations, to study the effects of important shearing parameters. The results give further insight to the strain and stress conditions at crack initiation during shearing, and can also be used to validate models of the shearing process.

Experimental study of strain fields during shearing of medium and high-strength steel sheet

There is a shortage of experimentally determined strains during sheet metal shearing. These kinds of data are a requisite to validate shearing models and to simulate the shearing process. In this work, strain fields were continuously measured during shearing of a medium and a high strength steel sheet, using digital image correlation. Preliminary studies based on finite element simulations, suggested that the effective surface strains are a good approximation of the bulk strains below the surface. The experiments were performed in a symmetric set-up with large stiffness and stable tool clearances, using various combinations of tool clearance and clamping configuration. Due to large deformations, strains were measured from images captured in a series of steps from shearing start to final fracture. Both the Cauchy and Hencky strain measures were considered, but the difference between these were found negligible with the number of increments used (about 20 to 50). Force-displacement curves were also determined for the various experimental conditions. The measured strain fields displayed a thin band of large strain between the tool edges. Shearing with two clamps resulted in a symmetric strain band whereas there was an extended area with large strains around the tool at the unclamped side when shearing with one clamp. Furthermore, one or two cracks were visible on most of the samples close to the tool edges well before final fracture. The fracture strain was larger for the medium strength material compared with the high-strength material and increased with increasing clearance.

Correlating The Features Of Topography To Friction By Sliding Experiments

Friction can influence the quality of the finished product to a large extent in certain manufacturing processes. Sheet metal forming is a particular case, where the friction between the hard-die and the relatively soft work-piece can be extremely important. Under such conditions, topography of the harder surface can influence the resistance to traction at the interface. This paper discusses about the correlation between certain features of the surface; topography and coefficient of friction based on experiments involving sliding of a few soft metal pins against a harder material. A brief description of the experimental procedure and the analysis are presented. A hybrid parameter which encapsulates both the amplitude features as well as the relative packing of peaks is shown to correlate well with the coefficient of friction.

Análisis del proceso de Friction Drilling: Análisis de la calidad de la junta atornillada

[ES]En el presente trabajo, se pretende optimizar la unión atornillada de chapas de dos materiales disimilares (acero y aluminio) mediante un proceso no convencional, el taladrado por fricción. Dicho proceso está orientado a la calderería fina, sector en el cual tiene gran número de aplicaciones. Se comenzará con una serie de ensayos iníciales y se procederá a realizar pruebas sistemáticas. Se realizarán mediciones de temperaturas, momentos torsores y fuerzas, y se analizaran las tolerancias dimensionales generadas por el proceso para la elección de los parámetros óptimos. El documento se centrará en analizar de forma teórica el comportamiento mecánico de la unión y de los ensayos de tracción correspondientes. Esto servirá para realizar los futuros ensayos de calidad y posteriormente comparar los resultados con los de las uniones convencionales.

Caracterização experimental e modelação numérica de espumas metálicas

As espumas de alumínio são materiais ultraleves, o que as torna atractivas para um largo espectro de aplicações comerciais na área da defesa, na indústria automóvel e aeroespacial, entre outras. Actualmente, há um grande interesse na utilização de espumas de alumínio em componentes estruturais ultraleves, incorporados em sistemas de absorção de energia para protecção contra o impacto. O recurso à simulação numérica para resolver problemas de engenharia em várias áreas é cada vez mais comum. A modelação numérica dos materiais assume vital importância quando o problema envolve a análise de processos tecnológicos como, por exemplo, a conformação plástica de materiais, ou a análise de estruturas. Deste modo, torna-se imprescindível garantir que a modelação dos materiais é de tal forma rigorosa que permite simular o melhor possível o seu comportamento real nas condições concretas da análise a realizar. A forma mais comum de garantir o rigor dos modelos utilizados é a validação dos modelos numéricos tendo por base resultados experimentais. Neste trabalho, fez-se a caracterização do comportamento mecânico das espumas de alumínio com nome comercial ALPORAS!, obtidas pelo processo de fabrico denominado expansão directa do metal fundido por adição de um agente expansor. Esta caracterização consistiu num conjunto de ensaios experimentais quer no regime quasi-estático, quer no regime dinâmico. No regime quasi-estático realizaram-se ensaios de compressão uniaxial e de compressão multiaxial. Para a caracterização no regime dinâmico foram realizados ensaios em barras de Hopkinson de polimetil-metacrilato (PMMA). Com base nos resultados experimentais obtidos determinaram-se os parâmetros dos dois modelos constitutivos para espumas metálicas implementados no programa comercial Abaqus™/Explicit. Estes modelos, e os respectivos parâmetros determinados, foram validados reproduzindo numericamente alguns ensaios experimentais quasi-estáticos e dinâmicos. Assim, verificou-se a adequabilidade dos modelos em diversas condições quer em termos de esforços quer em termos de regime de taxa de deformação Por último, desenvolveu-se uma estrutura inovadora para absorção de energia durante um impacto, constituída por componentes perfilados em liga de alumínio e por componentes em espumas de alumínio. Esta estrutura foi testada exclusivamente com recurso à simulação numérica, utilizando os modelos constitutivos validados anteriormente.