Skip to main content
SUPERVISOR
Abbas Ghaei,Peiman Mosaddegh
عباس قائی (استاد مشاور) پیمان مصدق (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reza Niknam
رضا نیک نام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Numerical and Experimental Study of Parameters Affecting the Quality of Final Profile for the Parts Produced with Polimeric base Laminated Sheets by Thermoforming Process
Nowadays, with the development of the use of polymers in various industries, new methods for the production of plastic products have been devised. In the meantime, Thermoforming has a large position as a process in which the plastic sheets are re-deformed to produce the final fabricated product. One of the problems in this process is the shape of the final profile of the thermoformed workpiece, especially when this product is to be assembled with other components. At present, the prediction of the shape of the final profile without using trial and error methods, which is usually cost-effective and time-consuming, is not feasible. Therefore, in this study, the effect of different parameters on the final shape of the produced piece was investigated. On the other hand, uniform thickness distribution is another important parameter in the production of parts with this method. Because as the thickness of the piece is more uniform, the resulting strength of the produced piece will increase. Although multiple factors are affecting the final quality of the produced piece, the temperature and pressure are the most important and influential ones. Therefore, the effect of temperature and pressure on the final profile of the unit and its thickness distribution were investigated. The materials used in this research were ABS/PMMA sheets with a thickness of 3.5 mm. One of the most important uses of this materials is their use in health and decorative industries. The results of the research show that with increasing temperature and pressure, the profile will be closer to a radius of 72 millimeters. The effect of both temperature and pressure parameters on thickness distribution was also investigated. The results showed that with increasing temperature and pressure, the thickness of the piece will decrease and its unevenness will increase. Experimental observations showed that elongation is a two-axis shaping process. Process simulation was performed using the hyper-viscoelastic material model. In order to ensure the correctness and accuracy of the simulation model, the results of the predicted profile form were compared with the results of the experimental tests with the maximum error of 15%. Keywords: Thermoforming, Finite element simulation, Viscoelastic, Hyperelastic, ABS/PMMA, Thickness distribution
امروزه با توسعه استفاده پلیمرها در صنایع مختلف روش های جدیدی برای تولید محصولات پلاستیکی ابداع شده است. در این میان ترموفرمینگ به عنوان فرآیندی که در آن ورق های پلاستیکی گرم شده دوباره تحت تغییر شکل قرار می گیرند تا محصول مطلوب نهایی تولید شود، جایگاه وسیعی را به خود اختصاص داده است. یکی از مشکلات موجود در این فرآیند شکل پروفیل نهایی قطعه ترموفرمینگ شده، مخصوصا زمانی که این محصول باید با قطعات دیگر مونتاژ شود است. در حال حاضر پیش بینی شکل پروفیل نهایی بدون استفاده از روش های مبتنی بر سعی و خطا که معمولا هزینه بر و زمان بر است امکان پذیر نمی باشد از این رو در این پژوهش به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر شکل نهایی قطعه تولید شده پرداخته شد. از سوی دیگر توزیع ضخامت یکنواخت یکی دیگر از پارامترهای مهم در تولید قطعات به این روش می باشد زیرا هرچه ضخامت یکنواخت تر باشد در نتیجه استحکام قطعه تولید شده افزایش خواهد یافت. اگرچه تعداد عوامل موثر بر کیفیت نهایی قطعه تولید شده زیاد است اما دما و فشار مهم ترین و تاثیرگذارترین آنهاست. لذا در این پژوهش اثر دما و فشار روی پروفیل نهایی قطعه و توزیع ضخامت آن بررسی شدند. جنس ورق بکار رفته در آزمایش ها ABS/PMMA بود که با ضخامت 5/3 میلی متر مورداستفاده قرار گرفت. از مهم ترین کاربردهای این جنس می توان به استفاده آن در صنایع بهداشتی و تزئینی نام برد. نتایج تحقیق نشان می دهد که با افزایش دما و فشار پروفیل قطعه به شعاع 72 میلی متر نزدیک تر خواهد شد. همچنین اثر هر دو پارامتر دما و فشار روی توزیع ضخامت نیز بررسی شد که نتایج نشان داد با افزایش دما و فشار ضخامت قطعه کمتر خواهد شد و عدم یکنواختی آن افزایش خواهد یافت. مشاهدات تجربی نشان داد که کشش در فرآیند شکل دهی دو محوری است. شبیه سازی فرآیند با استفاده از مدل ماده هایپر ویسکوالاستیک انجام شد. به منظور اطمینان از صحیح و دقیق بودن مدل شبیه سازی، نتایج شکل پروفیل پیش بینی شده توسط نرم افزار اجزاء محدود آباکوس با نتایج حاصل از آزمایش های تجربی مقایسه شدند که بیشینه خطای آن 15 درصد بدست آمد. کلمات کلیدی : ترموفرمینگ، شبیه سازی اجزاء محدود، ویسکوالاستیک، هایپر الاستیک، ABS/PMMA، شکل پروفیل نهایی، توزیع ضخامت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی