Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Gafari nadooshan,Mahmoud Farzin
رضا جعفری ندوشن (استاد راهنما) محمود فرزین (استاد مشاور)
 
STUDENT
Majid Alirezaiee
مجید علیرضائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Optimization of the Thickness Distribution in Superplastic Forming of a Semispherical Workpiece
In superplastic forming, high elongations can be achieved and this method is used to produce complex parts. One of the drawbacks of this method is non-uniform thickness distribution in final parts. In this research a new method is proposed to control thickness distribution in the process and produce a final part by uniform thickness by adding a part to the die. Pure lead is selected in examining whether the method is applicable due to its considerable strain rate dependency in ambient temperature. At first, tensile tests at various strain rates performed on the material to find required mechanical properties. Then the current gas forming process was simulated. In current process, blank is formed to a die with a semispherical cavity by gas pressure. The required pressure to reach to the optimum strain rate was calculated. The optimum strain rate is the one that results the most elongation in the tensile tests. After designing and manufacturing the die a part was produced and experimental and predicted results were compared to verify the simulation. After verifying simulation in current process optimization of the new proposed process have carried out. Since the proposed new method have several parameters, python scripting in conjunction with neural network and genetic algorithm were used to optimize these parameters. At first, several simulation was done for various input parameters by the use of python scripting. Then the results was used to train and verify the neural network. After that the trained neural network was used as the function of the genetic algorithm. After optimizing the parameters, dies were designed and manufactured. Producing a part by new method showed the improvement of thickness distribution comparing with the current process. Minimum of thickness was also increased about 20 percent that causes improvement of product performance and decreasing of part failure in forming.
در شکل دهی سوپرپلاستیک قابلیت دستیابی به افزایش طول بسیار زیاد وجود دارد و می توان از این روش برای شکل دهی قطعات پیچیده استفاده نمود. یکی از مهمترین محدودیت های این فرآیند، عدم یکنواختی ضخامت در محصول تولید شده به این روش است. در این مقاله روش جدیدی به منظور کنترل ضخامت در این فرآیند و تولید محصول با ضخامت یکنواخت، با استفاده از یک قالب اضافی ارائه شده است. به منظور سهولت در انجام آزمایش های لازم برای بررسی کارآمدی این روش از ماده سرب که در دمای محیط وابستگی به نرخ کرنش قابل توجهی از خود نشان می دهد استفاده شده است. در ابتدا این ماده در نرخ کرنش های مختلف تحت آزمایش کشش قرار گرفته و خواص مکانیکی ماده استخراج شد. در ادامه فرآیند معمول شکل دهی با فشار گاز مدل سازی شده و فشار لازم برای انجام فرآیند در نرخ کرنش بهینه محاسبه گردید. سپس پس از ساخت و طراحی قالب قطعه ای تولید گردید و نتایج با نتایج تئوری مقایسه شد و مدل سازی راستی آزمایی شد. در ادامه با توجه به تعداد بالای متغیرهای مسئله از برنامه نویسی پیتون به همراه شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه hy;سازی متغیرهای فرآیند جدید استفاده شد. با بدست آمدن ابعاد بهینه متغیرها، قالب ها طراحی و ساخته شد. با انجام آزمایش نشان داده شد که توزیع ضخامت نسبت به حالت معمول بهبود داده شده است. حداقل ضخامت نیز به میزان 20% افزایش داده شده است که سبب کاهش امکان پارگی ورق و بهبود عملکرد محصول خواهدشد. کلمات کلیدی: سوپر پلاستیک، شکل دهی سوپر پلاستیک، توزیع ضخامت، سرب، مدلسازی، شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی