عنوان: سمينار كارشناسي ارشد روش المان محدود در طراحي قالبهاي فلزي، مكانيك گرايش طراحي كاربردي

رشته:  پروژه تخصصی دوره کارشناسی‌ ارشد،مهندسی مکانیک گرايش طراحي كاربردي

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 44

دانشگاه آزاد اسلامي
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصيلات تكميلي

سمينار كارشناسي ارشد
مكانيك گرايش طراحي كاربردي

موضوع:‏
روش المان محدود در طراحي قالبهاي فلزي

‏ كشش عميق: ‏
كشش عميق از مهمترين فرايندهاي شكل دادن ورق ‏است كه به طور وسيعي در تغيير شكل ورقهاي فلزي و ‏تبديل آن به قطعات تو خالي به كار مي‌رود. در اين ‏فرايند تغيير ضخامت ورق بسيار اندك است، به طوري ‏كه معمولاً‌سطح قطعه كشيده شده تقريباً با سطح ورق ‏اوليه مطابقت دارد. اساساً فرآيند شكل دادن كه ‏براي تغيير ورق‌ها به كار مي‌رود با فرايندهاي شكل ‏دادن حجيم متفاوت است. در فرايندهاي شكل دادن ‏ورق معمولاً حالت كشش غالب است. در صورتي كه در ‏فرايندهاي شكل دادن حجيم عمدتاً حالت فشاري غالب ‏مي‌باشد. كشش عميق در صنعت معمولاً براي توليد ‏قطعاتي از قبيل انواع ظروف فلزي، مخزنهاي تحت ‏فشار يا خلاء بعضي از قطعات يدكي اتومبيل و ‏هواپيما، پوسته فشنگ و گلوله، قوطي‌هاي كنسرو و ‏نوشابه، به كار مي‌رود. ‏
فرايند كشش عميق بااستفاده از دستگاهي كه شامل ‏يك سنبة فشار، يك قالب مدور و يك نگهدارندة ورق ‏است، انجام مي‌گيرد، شكل (40 ) نيروي لازم براي ‏اين تغيير شكل از طريق مكانيكي يا هيدرويكي ‏تأمين مي‌شود. با توجه به اينكه در فرايند تغيير ‏شكل، سطح ورق  ( اغلب ورقهاي نازك تا حداكثر ‏حدود ‏mm‏3 ضخامت ) تحت تأثير تنش كششي و در ‏امتداد عمود بر آن تنش فشاري قرار مي‌گيرد، لذا ‏اين روش شكل دادن جزو روشهاي كشش ـ فشار محسوب ‏مي‌شود. ‏
اصول اساسي در كشش عميق: ‏
از بين روشهاي مختلف شكل دادن ورقها ابتدا ‏فرآيند كشش عميق را براي ساده‌ترين حالت آن،يعني ‏حالتي كه در آن قطعه ورق مدور اوليه با قطر ‏ ‏ ‏به قطعة توخالي استوانه‌اي شكل كشيده مي‌شود، مورد ‏بررسي قرار مي‌دهيم. در حين فرايند تغيير شك، ‏يعني هنگامي كه سنبه با سرعت يكنواختي به سمت ‏پايين حركت مي‌كند ورق با انجام تغيير شكل ‏پلاستيكي در لبه ( قسمت بين قالب و نگهدارنده) به ‏داخل منفذ قالب كشيده شده و از قطر اوليه آن به ‏طور پيوسته كاسته مي‌شود، شكل ( 40 ) در اين ‏فرياند قسمتي از ورق كه در زير كف سنبه قرار ‏گرفته به ندرت در تغيير شكل شركت مي‌كند و ضخامت ‏اوليه آن ‏ ‏ ثابت باقي مي‌ماند. براي جلوگيري از ‏چين و چروك خوردگي لبة ورق استفاده از نگهدارنده ‏در حين فرايند تغيير شكل لازم است. ‏
محاسبة نيرو در فرايند كشش عميق :‏
در كشش عميق نيروي لازم براي تغيير شكل به ‏طور غير مستقيم به منطقة تغيير شكل اعمال مي‌شود. ‏منطقة تغيير شكل در لبة ورق، قسمت بين نگهدارنده ‏و قالب است و نيروي سنبه از طريق كف و ديوارة ‏قطعه در حال كشش به لبه انتقال مي‌يابد. به اين ‏ترتيب در حين كشش در ديوارة قطعه و لبه‌هاي ‏انتقالي خميده شده تنشهاي كششي ظاهر مي‌شود كه ‏مي‌تواند به تضعيف ديواره و نهايتاً به ايجاد ترك ‏در اين مواضع منجر شود. ‏

نتيجه‌گيري:‏
‏1- همان طور كه برسي‌ها نشان مي‌دهد در برش نياز ‏نيست كه حتماً لبه سنبه و ماتريس تميز باشد ‏مي‌تواند با لبه سنبه يا ماتريس با قوس كوچك نيز ‏برش انجام داد كه اين خود تحولي اساسي در ‏قالبسازي و بهره‌وري مي‌باشد.‏
‏2- با محاسبات دقيق نرم‌افزارهاي مي‌توان كرنش‌ها ‏را در كشش يافته و ورقهاي داراي سوراخ، شيار و ‏‎…‎‏ و حتي طوري‌هاي سيمي را بدون تغيير شكل در ‏اين قسمت فرم‌داد. ( مانند روكش فلزي روي ‏باندهاي ضبط صوت )‏
‏3- در عمل هنگام كشش عميق ورقهاي ضخيم گرماي ‏شديدي توصيه مي‌شود كه براي اقتصادي شدن توليد ‏بايد مواد تركيبي فولاد و سراميك يا ديگر مواد ‏در اين صنعت استفاده شوند. ‏

منابع:‏
books:‎
‎1)Die Design Fundamentale ‎
Second Edition Ts 253 P3 1987. ‎
‎2)Die Design Hand Book ‎
Second Edition Ts 253 A45 1955.‎
‎3)Die Design Hand Book ‎
Ts 253  k45  1982. ‎
‎4)Die Design Hand Book ‎
Ts 253 P75 1994. ‎
‎5)Hand Book of Metal Forming ‎
Ts  253 L5313 1985. ‎
Papers :‎
‎6)Application of tri – linear and tri – quadratic ‎
‎3-D Solid finite elements in Sheet metal formihg ‎
process Simnlations. By. J.L.Alves &  L. F. Menezes. ‎
‎7) Deformation analysis of shearing Process Considering the fracture by. ‎Y.Yoshida , N.Yukawa & .T. Ishikawa. ‎
‎8) A ductile damage model for deep drawing P rocess by . J.P. Fan , C.Y. ‎Tang & T.C. Lee.‎
‎9) Finite element Simulation of Redrawing ‎
Process of Cup without blank holder by. T. Murao.‎
‎10) Namerical and experimental analysis ‎
of Fine edge blanking operations ‎
by . L.Filice & F. Micari.‎
‎11)Three – dimersional finite- element ‎
Simnlation of Fine blanking
By. M. Murakawa , M. J: h & 5.Thipprakmas.‎
‎12) Recert Numerical Issues in Finite element
Modeling of Metal Forming Processes
By. J. –L. Chenot.‎