Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Moosavi,Hassan Khademi zadeh
حسن موسوی (استاد راهنما) حسن خادمی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
HAMED ZIAEI POOR
حامد ضیائی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
: HDD process is the most well known and greatly used method for production of a broad spectrum of parts in simple home products up to aircraft complicated parts. Higher economic efficiency and flexibility can be achieved by using this process, the part quality and thickness distribution obtain by using HDD process is better than CDD process, this is due to the blank compressed to the punch surface which is caused by counter pressure profile. Wrinkling is one of the major defects that occurs in sheet metals formed by CDD process. Wrinkling is a kind of buckling phenomenon that prevents from forming of the sheet. During the deep drawing of axisymmetric cups, the value of the blank holder force (BHF) is an important factor to eliminate wrinkling, and also not to cause fracture. If the BHF is low, wrinkling may occur. And also if BHF is too high, fracture will occur. If a constant BHF is used, then the BHF should be kept within a certain operating range to obtain the desired depth. Considering the fact that different modes of failure becomes important at different punch displacement during the deformation, the BHF does not have to be kept constant throughout the deformation. Wrinkling at the beginning of the deformation due to large compressive stresses in the flange of the cup will occur. Furthermore, as the deformation progresses radial stresses buildup in the wall of the cup and fracture may occur due to an excessive amount of stretching. Therefore, the BHF should be varied during the forming process instead of being kept constant. In this project, at first a theoretical analysis has been done then, and the effect of hydrostatic pressure on wrinkling and rupturing in HDD process of hemispherical cups was investigated numerically. Beginning of the stage of wrinkling and growth of wrinkles in the flange area is considered and Hill’s yield function for simulation of HDD process was used. Furthermore, forming limit diagram (FLD) damage criterion has been used for determining rupture instability. The results of CDD process and HDD process compared and height of wrinkles in the flange area and major and minor strain distribution for HDD and CDD processes determined. In the next section the effect of tool design variables (such as punch-die clearance and friction factor and etc..) on HDD process of cylindrical cups was discussed. And in the final section an numerical investigation on control of the BHF in HDD process is carried out .Also a profile for the BHF with using an new method based o punch force is proposed. Finite element analysis (FEA) codes could be used to understand the deformation behavior of a material during the forming process and therefore Abaqus/Explicit was used for simulations of processes. Key Words: Hydromechanical Deep Drawing, Wrinkling, Finite Element Method, Blank Holder Force
فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی در مقایسه با کشش عمیق سنتی به دلیل استفاده از پروفیل فشار سیال امکان تولید قطعات با شکل هندسی پیچیده وهمچنین کشش بیشتر ورق را فراهم می نماید. فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی یکی از روش های مهم و پرکاربرد در تولید طیف وسیعی از قطعات نظیر لوازم ساده منزل تا قطعات پیچیده هواپیما می باشد. با استفاده ازاین فرایند راندامان اقتصادی بالاتر و انعطاف پذیری بیشتری نسبت به کشش عمیق سنتی به دست می آید . به دلیل وجود فشار سیال در پشت ورق که سبب فشرده شده ورق بر روی سطح سنبه می شود، کیفیت و توزیع ضخامت قطعه تولید شده توسط فرایند کشش عمیق هیدروفرمینگ نسبت به کشش عمیق سنتی بهتر می باشد. چروکیدگی یکی از مهمترین عیوب ورق های شکل گرفته توسط فرایند کشش عمیق سنتی می باشد؛چروکیدگی یک نوع کمانش است که از شکل گیری ورق جلوگیری می نماید. مقدار نیروی ورق گیر یک فاکتور مهم در محدود کردن چروکیدگی است با این شرط که سبب پارگی در ورق نیز نگردد، اگر مقدار نیروی ورق گیر کم باشد چروکیدگی رخ می دهد و در صورتی که مقدار آن خیلی زیاد باشد پارگی در ورق رخ خواهد داد.با توجه با اینکه تعیین مدهای مختلف پارگی در ورق به جابجائی مختلف سنبه در حین عملیات شکل دهی وابسته است، لذا مقدار نیروی ورق گیر در تمامی مراحل شکل دهی نبایستی ثابت بماند. چروکیدگی به دلیل تنش های فشاری در ابتدای مرحله شکل دهی در ناحیه لبه قطعه رخ می دهد، بعلاوه با پیشرفت فرایند مقدار تنش های شعاعی در ناحیه دیواره فنجان رشد می کند و به دلیل بیش از حد کشیده شدن ورق احتمال رخ دادن پارگی در ناحیه دیواره فنجان وجود دارد، بنابراین نیروی ورق گیر بایستی به جای ثابت بودن در طی فرایند شکل دهی، متغیر باشد. در این پروژه در ابتدا تحلیل تئوری فرایند ارائه شده است و سپس تاثیر فشار هیدرواستاتیکی بر روی توزیع ضخامت و چروکیدگی در فرایند کشش عمیق هیدروفرمینگ کاپ های سرکروی بصورت عددی بررسی شده است؛ آغاز مرحله چروکیدگی و رشد چروک در ناحیه لبه مورد بررسی قرار گرفته است وبرای شبیه سازی فرایند از تابع تسلیم هیل استفاده شده است. بعلاوه برای تعیین حد پارگی از دیاگرام حد شکل دهی ورق استفاده شده است . نتایج کشش عمیق سنتی و کشش عمیق هیدروفرمینگ با یکدیگر مقایسه شده و ارتفاع چروک در ناحیه لبه قطعه و توزیع کرنش کمینه به کرنش بیشینه برای هر دو فرایند کشش عمیق سنتی و کشش عمیق هیدروفرمینگ تعیین شده است. در قسمت بعد تاثیر متغیرهای مربوط به طراحی ابزار (نظیر لقی بین قالب و سنبه، ضریب اصطکاک و غیره ...) بر روی فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی کاپ های استوانه ای شکل بحث شده است. در قسمت آخرنیز بررسی عددی بر روی کنترل نیروی ورق گیر در فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی انجام شده و بعلاوه یک روش جدید برای محاسبه نیروی ورق گیر بر اساس نیروی سنبه پیشنهاد شده است. کد المان محدود می تواند در مشخص شدن رفتار ماده در حین عملیات شکل دهی مورد استفاده قرار گیرد، لذا از روش آباکوس/صریح برای شبیه سازی فرآیند ها استفاده شده است. کلمات کلیدی: 1- فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی 2- چروکیدگی 3- روش المان محدود 4- نیروی ورق گیر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی