التحقيق التجريبي والعددي لعمليات السحب العميق المتعدد لشكل قدح نجمي

الباحث

زينب حسين محسن

المشرف

وليد خالد جواد - اسيل حمد عبد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

دكتوراه

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Deep drawing;Star cup;Multi-stage forming;Finite element analysis

في عملية تشكيل الصفائح المعدنية » تلعب عملية السحب العميق دورًا مهمًا في الصناعة نظرًا لتطبيقاتها الواسعة في المنتجات الحديثة مثل الأكواب » مصبوبات الذخيرة » العلب » التطبيقات المنزلية » والأجهزة الطبية... الخ. في عملية السحب العميق » هناك حاجة لتقليل الهدر الناتج عن عمليات التجربة والخطأ التي لا تزال مستخدمة في العملية ولمواجهة هذا التحدي ¢ لابد من التنبؤ وفهم العوامل المختلفة التي تؤثر على العملية بدقة. يهدف البحث الى دراسة امكانية الحصول على طريقة مناسبة لانتاج قدح نجمي خماسي الاضلاع بطريقة السحب العميق بقطر (27) ملم وارتفاع (53) ملم باستخدام صفيحة معدنية من الصلب الكربوني قطرها (80)ملم وبسمك (0.7) ملم . من خلال مراقبة قياسات المنتج المطلوب واستخدام الحسابات النظرية يتضح أن قيمة نسبة السحب عالية (3) » وهذا يتطلب عدة مراحل للسحب تصل إلى ثلاث مراحل » حيث تم اختيار ثلاث نسب تخفيض للسحب هي )107 »7 30 © 502%( بحيث يتم إنتاج ثلاثة أكواب نجمية خماسية بقطر pile )2763341( ملم يحيط بالقدح النجمي الخماسي المنتج. ركز البحث على الحصول على طريقة مناسبة لإنتاج الأشكال المعقدة مثل قدح على شكل نجمة خماسية . تم استخدام طريقتين للسحب العميق في هذه الدراسة. الطريقة الاولى والتي اطلق عليها اسم ( طريقة القدح الاسطواني), حيث تم فيها انتاج اقداح اسطوانية الشكل باستخدام قوالب اسطوانية الشكل وبثلاث مراحل للسحب وبأقطار (27,33,41 ملم) وبعدها يتم تحويل هذه الاقداح الاسطوانية الى الاقداح النجمية المطلوبة عن طريق اعادة سحبها مرة ثانية باستخدام قوالب نجمية خماسيبة الشكل. الطريقة الثانية والتي اطلق عليها اسم ( طريقة القدح خماسي الاضلاع), تم فيها انتاج اقداح خماسية الاضلاع وباستخدام قوالب خماسية الاضلاع وبثلاث مراحل للسحب , وبعدها يتم تحويل هذه الاقداح خماسية الاضلاع الى الاقداح النجمية المطلوبة عن طريق اعادة سحبها مرة ثانية باستخدام قوالب نجمية الشكل. أستخدام برنامج 21 ANSYS WORKPENCH لمحاكات هاتين الطريقتين وتم إجراء مقارنة بين النتائج العملية والنظرية ولجميع مراحل السحب . تم فحص عوامل مختلفة مثل قوة السحب ¢ توزيع السماكة » وتوزيع الانفعالات على جدار القدح النجمي الخماسي المسحوب بالكامل عند محوري الانحناء الرئيسي و الثانوي لشكل النجمة المنتج ولجميع المراحل الثلاثة للسحب. وقد أظهرت النتائج توافق جيد بين النتائج النظرية والتجريبية لجميع المراحل. 1 وقد ثبت من خلال تحليل النتائج ان طريقة انتاج الشكل النجمي الخماسي باستخدام الطريقة الثانية ( طريقة القدح خماسي الاضلاع) هي افضل من طريقة انتاج الشكل النجمي الخماسي بالطريقة الاولى ( طريقة القدح الاسطواني), من حيث التوزيع المنتظم للسمك والتوزيع المنتظم للانفعالات و تقليل نسبة العيوب السطحية في جدار القدح المنتج. لقد وجد أن أعلى 95 G8 )12.724%( تم تسجيله بإنتاج الشكل النجمي المسحوب بطريقة الكوب الأسطواني عند مقارنة بطريقة الكوب الخماسي حيث كان أعلى ترقق )8.714%( و من خلال النتائج تبين ان امثل نصف قطر القالب يكون 5 - Rcp تسدطللمرحلة الأولى من السحب » و Rcp = 4 mm للمرحلتين الثانية والثالثة من عملية السحب.

In the sheet metal forming process, deep drawing process plays an important role in the industry due to its wide applications in modern products , such as cups, ammunition casings, cans, household applications, and medical devices...etc. In deep drawing process, there is a need to reduce the waste generated by the trial and error approach that is still prevalent in the deep drawing process. To meet this challenge, it is crucial to accurately predict and understand the various factors affecting the deep drawing process. This research aims to study the possibility of obtaining a suitable method for producing a star cup (pentacle cup) by deep drawing method with a diameter of (27) mm and a height of (53) mm, using a sheet metal of carbon steel with blank diameter of (80) mm and a thickness of (0.7) mm. By observing the measurements of the required product and using theoretical calculations, it becomes clear that the value of drawing ratio is high (3), and this requires several drawing stages up to three stages, where three drawing reduction ratios have been chosen as (50% , 30%, and 10%), so that three pentacle cups with circular diameter of (41 , 33 , and 27) mm surrounding the pentacle cup have been produced. Two methods were used for deep drawing in this study, The first method, which was called (cylindrical cup converting method), in which cylindrical cups are produced by using cylindrical dies with three stages of drawing and diameters of (41, 33, 27 mm), and then these cylindrical cups are converted into the required pentacle cups by re-drawing them again using pentacle dies. The second method, which was called (pentagonal cup converting method), in which pentagonal cups are produced using pentagonal die and three stages of drawing, after which these pentagonal cups are converted into the required pentacle cups by re-drawing them again using pentacle shaped dies. ANSYS WORKPENCH 21 program was used to simulating the multi- stage deep drawing operation . The results manifested a good agreement between the Abstract II numerical and experimental results in all stages. It has been proven by analyzing the results that the method of producing the pentacle cup using the second method (pentagonal cup converting method) is better than the method of producing the pentacle cup using the first method (the cylindrical cup converting method), in terms of the uniform distribution of thickness, uniform distribution of strains, and the reduction of surface defects in the wall of produced cup. it is found that the maximum thinning (12.724% ) recorded with the production of a star shape drawn from cylindrical cup method when comparing the maximum thinning (8.714 %) recorded from pentagonal cup method. The use of Rcp = 5 mm for the first stage and Rcp = 4 mm for the second and third stages gives product cups with minimum drawing force, minimum thinning, and minimum strain.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب