Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Farzin,Abbas Ghaei
محمود فرزین (استاد راهنما) عباس قائی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Moradinia
حسین مرادی نیا

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Analysis and manufacture of tools for sheet-bulk forming for forward and backward extrusion of sheet blanks
In this thesis extrusion process of sheet-bulk metal forming is studied. Forward and backward extrusion process is performed on sheet metal through its thickness direction. Sheet extrusion process is aimed to produce integrated parts and sheet thickness change can occur without any secondary operation. DEFORM software is used for computer simulations of forward and backward extrusion, which contains elements generation, boundary conditions of the problem, definition of materials characteristics, model geometry and related parameters. Both closed die and open die extrusion cases were studied. In open die extrusion condition the work piece would be placed on the die without any boundary constraints but in closed die condition raw piece is placed in the die and the boundaries are constraint. Required force on the punch were calculated for both open and closed extrusion cases. In open die case material can flow outside and hence less material is extruded. Forward and backward extrusions were analyzed for different extrusion ratios and punch edge radii and die edge radii their effects on punch force were obtained. The effect of punch and die eccentricity on the punch force was also studied. To validate simulation results, predicted results in forward sheet extrusion process throw its thickness were compared with experimental results obtained from a previous researches. Experimental observations confirmed simulation results. Required force for open die is less than closed die and also work piece height was also less than closed die. By increasing punch edge radius and dies edge radius at the same time, the force used on punch would be decreased and by increasing extrusion ratio the required force on punch increases and also in eccentric punch and die required force on punch increases. Keywords: Sheet-bulk metal forming, Forward and backward extrusion, Uncoaxial punch and die, Extrusion ratio
در این پایان نامه به بررسی فرآیند اکستروژن در فرآیند شکل دهی حجمی ورق پرداخته شده است. فرآیند اکستروژن مستقیم و معکوس برای اکسترود ورق فلز در راستای ضخامت آن صورت گرفت. هدف از فرآیند اکستروژن ورق تولید قطعات یک پارچه و تغییر ضخامت ورق بدون نیاز به عملیات ثانویه است. برای شبیه سازی کامپیوتری فرآیند اکستروژن مستقیم و معکوس، از نرم افزار DEFORM استفاده شده است که مراحل شبیه سازی شامل تعیین المان های مورد نیاز، تعریف شرایط مرزی حاکم بر مسئله، مشخصات مواد، هندسه مدل و پارامترهای مربوط به آن می باشد. ابتدا انتخاب قالب به صورت باز و بسته مورد بررسی قرار گرفت. در حالت قالب باز قطعه خام بر روی قالب قرار داده می شود و در حالت قالب بسته قطعه خام درون قالب قرار داده می شود. نیروهای وارد به سنبه در دو حالت مورد بررسی قرار گرفت، به دلیل جریان متریال به خارج از قالب باز، قالب بسته مد نظر قرار گرفت. فرآیند اکستروژن مستقیم و معکوس برای نسبت های مختلف اکستروژن و تاثیرات تغییرات شعاع لبه سنبه و ماتریس بر روی نیروی وارد به سنبه مورد تحلیل قرار گرفت. تاثیر عدم هم محوری سنبه و ماتریس و همچنین تاثیر شعاع لبه سنبه و ماتریس در این حالت بر روی نیروی وارد به سنبه مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی صحت نتایج بدست آمده، نتایج بدست آمده از فرآیند اکستروژن مستقیم ورق در راستای ضخامت آن از شبیه سازی کامپیوتری و نتایج عملی در مطالعات قبلی مجددا مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفته شد. نتایج بدست آمده از فرآیند شبیه سازی شده با نتایج ارائه شده در مطالعه قبلی مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج نشانگر صحت فرآیند شبیه سازی شده را تایید کرد. در اکستروژن قالب باز نیروی وارد به سنبه کم تر از نیروی وارد شده به سنبه در قالب بسته است اما میزان ارتفاع قطعه نهایی در مقایسه با قالب بسته خیلی کم تر است. با افزایش شعاع لبه سنبه و ماتریس به صورت هم زمان نیروی وارد به سنبه کاهش می یابد و با افزایش نسبت اکستروژن نیروی وارد به سنبه افزایش می یابد و همچنین در حالت عدم هم محوری سنبه وماتریس نیروی وارد به سنبه افزایش می یابد. کلمات کلیدی: شکل دهی حجمی ورق، اکستروژن مستقیم و معکوس، عدم هم محوری، نسبت اکستروژن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی