بررسی تجربی و عددی طراحـی پیش فرم در کشش عمیق چند مرحله ای ورق های نازک فولادی استحکام بالا

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

اکبر زمانی علیشاه ¹ , مهدی تاجداری ² , جعفر اسکندری جم ³ , جمال صیدی ⁴

1 - کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک (ساخت و تولید)، دانشگاه آزاد اسلامی واحد هشتگرد
2 - استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات کرمانشاه
3 - استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات کرمانشاه
4 - استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایلام

Received: 2015-09-27 Accepted : 2015-09-27 Published : 2012-12-21

Keywords: شبیه‌سـازی, نسـبت کشش‌حدی, روش اجزاء ‌محـدود, فرآیند کشش‌عمیق, فولاد 4130- AISI,

Abstract :

در این مقاله نتایج حاصل از آزمایش تجربی فرآیند کشش عمیق در تولید یک استوانه­ی سرکروی از جنس نوعی فولاد استحکام بالا با نتایج شبیه­سازی آن و سه نوع طراحی پیش­فرم پیشنهادی (ارائه شده) مقـایسه گردید، تا ضمن سنجش میزان صـحت نتـایج و دقت نرم­افـزار اجزاء محدود در پیش­بینی فرآیند کشش­عمیق چند مرحله­ای در ورق­های نازک فولادی استحکام بالا ، مقادیر نسـبت کشـش­حـدی مـراحل مختلف کشش و بازکشش آزمون تجربی نیز بهبود یابند. برای شبیه­سازی، از نرم­افزار اجزاء ­محدود آباکوس نسخه 3-9-6 استفاده گردید. در این تحقیق، ماده­اولیه، یک لوح دایروی از ورق فولادی 4130- AISI  آنیل شـده با ضخامت mm 2 می­باشـد که در بررسی تجربی طی یک مرحله کشش، سه مرحله بازکشش و دو مرحله عملیات حرارتی آنیل به استوانه­ای با سر کروی تبدیل شد. برای معرفی خواص مکانیکی این فولاد آزمایش کشش تک محوری انجام و از نتایج آن استفاده گردید. مقایسه نتایج توزیع ضخامت در نرم­افزار اجزاء ­محدود با ضخامت‎های اندازه­گیری شده در پیرامون قطعات تولیدی در مراحل مختلف کشش و بازکشش صورت گرفت و از دقت خوبی برخوردار بود (حدوداً 55/2 درصد خطا) و بر همین اساس طراحی­های پیشنهادی نیز شبیه­سازی شد تا ویژگی‎های مناسب­ترین طرح معرفی گردد

References:

[1] طالبی خورزوقی، احمد، طراحی و ساخت ابزار و قالب فـرآیند کشش­عمیق به کمک رایانه، پایان­نامه کارشناسی ­ارشد، دانشگاه تربیت ­مدرس، 1381، صفحه 2.

[2] بابایی، بهروز، طـراحی پریفـرم بین مراحل در فـرآیند کشش ­عمیق قطعـات متقارن، پایان­نامه­ کارشناسی ‎ارشد، دانشگاه تربیت­ دبیر  شهید رجائی، 1389، صفحات 11 تا 59.

[3]  Moaveni  S., Numerical experiments for a Mechanics of Materials course, International Journal Engineering, Vol. 14, No 2, 1998, pp. 122-129.

[4]   Altan T., Khamitkar S., Kinzel G. L. , and Esche S. K., Process and die design for multi-step forming of round parts from sheet metal, Journal of Materials Processing Technology Vol. 59, 1996, pp. 24-33.

[5]  Tisza M., Integration of numerical modelling and knowledge based systems in metal forming, 6th ICTP Conference, Nürnberg, 1999, pp.117-128.

[6]  Choi T.H. , Choi S., Na K.H. , Bae H.S. , Chung W.J., Application of intelligent design support system for multi-step deep drawing process, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 130–131, 2002, pp. 76–88.

[7]  Sheng Z. Q. , Taylor R. Strazzanti M., FEM-based progressive drawing process design, Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 36, 2008, pp. 226–236.

[8]  For bar products; plate, sheet and tubing may be slightly different, Central Steel & Wire Company Catalog, 2006-2008 ed, pp. 246.

[9]  http://www.efunda.com.

[10]   Schuler., Metal Forming Handbook, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1998.

[11]   Ivana Suchy., Handbook of die design, 2nd Edition, McGraw Hill, 2006.

[12]   “ABAQUS/Standard example: forming a channel, ABAQUS, Getting Started with ABAQUS”, Version 6.8, 12.5.

[13]   Huang Y-M., Tsai Y-W., Li C-L., Analysis of forming limits in metal forming processes, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 201, 2008, pp. 385–389.