فهرست مطالب
چکیده 1
فصل اول:کلیات پژوهش
1-1- مقدمه 2
1-2-بیان مساله 4
1-3-اهمیت و ضرورت پژوهش 4
1-4-اهداف پژوهش 5
1-5-سوالات و فرضیه های پژوهش 5
فصل دوم: مروری بر ادبيات تحقيق
2-1-پیشینه تحقیق در زمینه کشش عمیق 6
2-2-پیشینه تحقیق در زمینه کشش عمیق غیر دوار 10
فصل سوم: روش تحقیق
3-1- محاسبات فرایند کشش عمیق قطعات چهارگوش 12
3-1-1- مقدمه 12
3-1-2- تعیین مراحل کشش 12
3-1-3- اندازه گرده 13
3-1-3-1-اندازه گرده برای قطعات چهارگوش 13
3-1-4-مقدار مجاز دوربری 14
3-1-5-نیروی کشش 15
3-1-6-نیروی کشش مجدد 15
3-1-7-درصد کاهش و نسبت کشش 16
3-1-8-فشار ورق گیر 17
3-1-9-لقی قالب 18
3-1-10-شعاع سنبه و ماتریس 19
3-1-11-مجاری هوا 19
3-1-12-سرعت کشش 19
3-1-13-پرس های کشش عمیق 20
3-2-محاسبات طراحی قالب 21
3-2-1-محاسبات تعداد مراحل کشش 21
3-2-2-سرعت کشش 21
3-2-3-محاسبه نیروی کشش 21
3-2-4-محاسبه نیروی ورق گیر 22
3-2-5-نیروی پرس 23
3-2-6-محاسبه گستره قطعه کششی 23
3-3- مواد، ابزار و قطعه در فرایند کشش 24
3-3-1- جنس ابزار در فرایند کشش عمیق 24
3-3-2-فولاد های ضد زنگ 25
3-3-3-انواع فولاد های ضد زنگ 26
3-3-3-1- فولاد ضد زنگ آستنیتی 26
3-3-3-2- فولاد ضد زنگ فریتی 27
3-3-3-3- فولاد ضد زنگ آستنیتی-فریتی 27
3-3-3-4- فولاد ضد زنگ مارتنزیتی 27
3-4- خواص مواد و جنس ورق 27
3-4-1-استیل ضد زنگ 304L 28
3-4-2-استیل ضد زنگ 316L 29
3-4-2-1- بررسی زنگ زدگی نوع 316 در موارد خاص 29
3-4-2-1-1-حساس سازی یا حساس شدن 29
3-4-2-1-2-روش جلوگیری از حساس سازی 30
3-4-3-ورق های آلومینیوم 30
3-5- انواع قالب و پارامتر های موثر بر عمر قالب 31
3-5-1-مقدمه 31
3-5-2-بررسی انواع قالب ها 32
3-5-2-1-قالب های الماسه 32
3-5-2-2- قالب های تنگستن-کارباید سمانته 32
3-5-2-3- قالب های از جنس فولاد ابزارسازی 32
3-5-3- عمر قالب 32
3-5-4- انتخاب فولاد برای ابزار قالب 33
3-5-5- روغن کاری 34
3-5-6- عوامل تاثیرگذار بر عمر قالب 36
3-5-7-عوامل تاثیرگذار بر شکست قالب 36
3-5-8-مودهای کلی شکست در قالب های شکل دهی فلزات 36
3-5-8-1-علت شکست در قالب های شکل دهی فلزات 37
3-5-9-شکست و خستگی متداول در قالب های شکل دهی فلزات 38
3-5-10-سایش در قالب های متعارف شکل دهی فلزات 43
3-5-11-شکست خستگی مواد ترد 44
3-5-12-مکانیزم شکست 45
3-5-13-استحکام شکست 47
3-5-14-طراحی قالب برای شکل دهی ورق های فلزی 52
3-5-15-طراحی قالب فرم و بررسی ساختار آن 53
3-5-16-اهداف نظریه شکل دهی 54
3-5-17-اثر اصطکاک بر روی تنش کشش 54
3-5-18-اثر کار نیروی کشش 55
3-5-19-تاثیر سرعت کشش در کشش عمیق 56
3-5-20-تاثیر انتخاب مواد 57
فصل چهارم :تجزیه و تحلیل داده ها
4-1- مقدمه 58
4-2- شبیه سازی فرایند کشش عمیق چهارگوش 58
4-2-1- روش های تجربی 58
4-2-2- روش های تحلیلی 58
4-2-3- روش های عددی 59
4-3- شبیه سازی عددی فرایند کشش عمیق 59
4-4- نرم افزار مورد استفاده در تحقیق 60
4-5- مراحل شبیه سازی مسئله در نرم افزار ABAQUS 61
4-5-1- طراحی مدل و اجزای قالب و قطعه 61
4-5-2- تعیین خواص ماده 63
4-5-3- تعیین روش حل مسئله 64
4-5-4- بارگذاری 64
4-5-5- شبکه بندی و المان های مورد استفاده 65
4-6- بررسی نتایج شبیه سازی عددی 66
4-6-1- بررسی روند کشش عمیق قطعه و پارگی ورق آلومینیومی 66
4-6-2- نتايج حاصل از بررسي تاثيرپارامتر اصطكاك درتغيير ضخامت ورق آلومینیوم 70
4-6-2-1- تاثير اصطكاك بين ورق و نگهدارنده در تغيير ضخامت ورق آلومينيوم 70
4-6-2-2- تاثير اصطكاك بين ورق وقالب در كاهش ضخامت ورق آلومينيوم 72
فصل پنجم:نتیجه گیری و پيشنهاد ها
5-1- نتايج به دست آمده در ارتباط با اصطكاك بين نگهدارنده و ورق ---75
5-2- نتايج به دست آمده در ارتباط با اصطكاك بين قالب و ورق 75
5-3- نتایج بدست آمده در ارتباط با سرعت سنبه در ورق آلومينيوم 76
5-4- پیشنهادات تحقیق 76
منابع 77
فهرست جدول ها
جدول 3-1- مقدار دوربری 15
جدول3-2- ماکزیمم درصد کاهش 17
جدول3-3- مقادیر مجاری هوا 19
جدول3-4- سرعت های کشش 20
جدول3-5- اطلاعات تعداد مراحل کشش 21
جدول3-6- اطلاعات نیروی کشش جعبه 22
جدول3-7- ضریب C1 22
جدول3-8- ضریبC2 22
جدول3-9- نیروی ورق گیر 22
جدول 3-10-گستره ورق 23
جدول 3-11-مواد پیشنهادی برای جنس ابزارهای کشش عمیق 25
جدول 3-12-خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ 304L 28
جدول 3-13-آنالیز مواد فولاد ضد زنگ 304L 28
جدول 3-14-خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ 316L 29
جدول 3-15-آنالیز مواد فولاد ضد زنگ 316L 29
جدول 3-16- استحکام درحالت تغییر طول نسبی دومحوری تعدادی ازمواد 51
جدول 3-17-روغن کاری در کشش عمیق 55
جدول 3-18- سرعت کشش در مواد مختلف 56
جدول 4-1- خواص مواد آلومینیوم 2024-T651 63
جدول 4-2- معیار تخریب FLD آلومینیوم 2024-T651 64
جدول 4-3- روند همگرایی مدل بر اساس اندازه مش 66
جدول 4-4- میزان عمق قطعه در لحظه پارگی در ورق آلومینیوم 67
فهرست نمودارها
نمودار4-1-روند همگرایی مدل بر اساس اندازه مش 66
نمودار4-2- مقایسه ای کاهش ضخامت ورق در سرعت های مختلف سنبه 68
نمودار4-3- مقایسه ای زمان انجام فرایند پارگي و كانتورحداكثر تنش در سرعت های مختلف سنبه 69
نمودار4-4- مقایسه ای عمق قطعه و كانتورحداكثر تنش در سرعت های مختلف سنبه 69
نمودار4-5- مقایسه ای روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 08بين ورق و نگهدارنده 70
نمودار4-6- مقایسه ای روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 016بين ورق و نگهدارنده 71
نمودار4-7- مقایسه ای روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 025بين ورق و نگهدارنده 71
نمودار4-8- مقایسه ای روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 045بين ورق و نگهدارنده 71
نمودار4-9- مقایسه روند کاهش ضخامت ورق قطعه کار درضخامت هاي مختلف بين ورق ونگهدارنده 72
نمودار4-10- مقایسه روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 05بين ورق و قالب 72
نمودار4-11- مقایسه روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 1 بين ورق وقالب 73
نمودار4-12- مقایسه روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 3 بين ورق وقالب 73
نمودار4-13- مقایسه روند کاهش ضخامت و عمق قطعه با تغيير اصطكاك 0. 5 بين ورق وقالب 73
نمودار4-14- مقایسه ای روند کاهش ضخامت ورق قطعه کار درضخامت هاي مختلف بين ورق و قالب 74
فهرست شکل ها
شکل3-1- نمایی از ورق بریده شده برای قطعه چهارگوش 14
شکل3-2- دیاگرام نیرو-کورس برای یک کشش مجدد 16
شکل3-3- نوع ابزار گذاری قالب 18
شکل3-4- دستگاه های پرس برای فرم دهی ورق های فلزی 20
شکل3-5- نمای گستره ورق 23
شکل3-6- نمای گستره ورق بهینه شده 24
شکل3-7- برش مقطعی قالب استفاده شده برای شکل دهی قطعه کوچک نرم 33
شکل3-8- برش مقطعی قالب مورد استفاده برای شکل دهی قطعه 34
شکل3-9-مود های گوناگون شکست قالب 37
شکل3-10- مکانیزم ایجاد ترک از طریق نابجایی ها 47
شکل3-11- نمونه های استحکام شکست با عیوب لبه ای و داخلی 48
شکل3-12- منحنی استحکام شکست فولاد 50
شکل3-13- نمای کلی قالب فرم 53
شکل4-1- نمای سه بعدی و نحوه مش بندی مدل طراحی شده 61
شکل4-2- نمای دو بعدی ورق قطعه کار با ضخامت 1 میلیمتر بهمراه اندازه (متر) 62
شکل4-3- نمای سه بعدی قالب بهمراه اندازه (متر) 62
شکل4-4- نمای سه بعدی نگهدارنده بهمراه اندازه (متر) 62
شکل4-5- نمای سه بعدی سنبه بهمراه اندازه (متر) 63
شکل4-6- شرایط مرزی و بارگذاری مدل 65
شکل4-7- لحظه پارگی در ورق آلومینیومی با سرعت 1 M/S 67
شکل4-8- لحظه پارگی در ورق آلومینیومی با سرعت 0. 70 M/S 68
شکل4-9- لحظه پارگی در ورق آلومینیومی با سرعت 0. 20 M/S 68
چکیده
در اين پژوهش تلاش شده تا فرآيند كشش عميق قطعات دوار مورد بررسي قرار گيرد، كه توسط نرم افزار المان محدود آباكوس (ABAQUS) فرآيند شبيه سازي شده ونتايج بدست آمده در خصوص تاثير پارامتر هاي اصطكاك و سرعت حركت سنبه بر خروجي فرآيند كشش عميق در ورق آلومينيوم 2024-T651مورد بحث قرار گيرد در اين تحقيق از معيار تخريب FLD براي تعيين موقعيت پارگي درورق حين كشش عميق استفاده شده است. نتايج بدست آمده در اين پژوهش نشان مي دهد كه با كاهش اصطكاك بين ورق ونگهدارنده وهمچنين با افزايش اصطكاك بين قالب و ورقمي توان قطعاتي با عمق بيشترو چروكيدگي و پارگي كمترتوليد نمود. از طرفي با تغییر سرعت حرکت سنبه در فرایند کشش عمیق خروجی فرایند نظیر عمق مفید قطعه قبل از پارگی و میزان کاهش ضخامت ورق تغییر می نماید. همچنين هرچقدرسرعت حرکت سنبه در کشش عمیق آلومینیوم کمترباشدضخامت ورق قطعه نهایی در عمق یکسان تولید شده بیشترخواهدبود. بنابراين باکاهش میزان سرعت سنبه ضمن افزایش زمان فرایندکشش عمیق، قطعه باعمق بیشتری می توان تولید نمود.
كلمات كليدي: كشش عميق، آلومينيوم، اصطكاك، آباكوس، معيارتخريب FLD، چروكيدگي و گسیختگی.
برچسب ها:
كشش عميق آلومينيوم اصطكاك آباكوس معيارتخريب FLD چروكيدگي و گسیختگی