التشكيل اللدن-المرن للقشرة الدوارة باستخدام التقنيات العملية والنظرية

الباحث

محمد ستار جبار

المشرف

محسن جبر جويج - عدنان ابراهيم محمد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

دكتوراه

السنة

2021

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Elastic-plastic forming;Revolved shell;Finite element;Sheet metal forming

يعتبر السحب العميق عملية تشكيل الصفائح المعدنية الهامة. تتميز هذه العملية بالإنتاج الكمي السريع للقطع لمختلف الصناعات ، مثل أجزاء هياكل السيارات وصناعات الطائرات ... إلخ. يمكن تعريف السحب العميق على أنه العملية التي يتم فيها السيطرة على الغفل بواسطة صفيحة المسك ¢ ودفعها إلى داخل القالب باستخدام الخرامة لتصنيع منتج مجوف حيث يكون سمك المنتج مماثل في الغالب لسمك الصفيحة الأصلية المصنع منها. تعتبر المنتجات المخروطية من المنتجات صعبة التشكيل بسبب ميلان جدار المنتج والمساحة الكبيرة نسبيًا بين الخرامة والقالب بينما في حالة المنتجات ذات العمق الكبير ، فإن هذا يتطلب عملية سحب متعددة المراحل ؛ كل هذا يؤدي إلى الحاجة الماسة لعملية تصميم عالية الدقة ، من أجل التحكم في ظروف عملية السحب. هذا العمل وجه للتحقيق من تأثير زاوية ميل جدار القالب ، وسرعة السحب ¢ ونوع وسمك الصفيحة الفولاذية على سلوك الارتداد المرن ، وشكل التأذنات وعددها ، وقوة Gaull المستخدمة ، وتغير توزيع السماكة أثناء تشكيل المنتجات المخروطية عملياً ونظرياً. .تم استخدام نوعان من الصفائح الفولاذية في هذه الدراسة وهما صفائح الفولاذ منخفض الكاربون وصفائح الفولاذ المغلون. تم سحب غفل دائري بقطر 110ملم وسمك 0.9 و 1.2 ملم باستخدام عدة عمل تتكون من ثلاث خرامات وقوالب بزوايا ميل 070 572: و 574 عند سرعة خرامة 100، 150، و200 ملمادقيقة. تم تصميم القوالب بسماحات لتتعامل مع أكثر من سمك واحد مما يعني أنه يمكن لخرامة وقالب واحد سحب غفل بسمك 0.9 و 1.2 ملم. بعد ذلك تم إجراء المحاكاة العددية باستخدام حزمة Gus ABAQUS 6.14 تم استخدام (dynamic explicit solver) لمحاكاة عملية الرسم بينما تم استخدام (static solver) للتنبؤ بسلوك الارتداد المرن. تم استخدام معيار خضوع 2111148 للتنبؤ بشكل وعدد التأذنات المتكونة. تم استخدام كل من قيم () واجهادات الخضوع المستحصل عليها عملياً لحساب قيم توابت Hill المدخلة إلى 6.14 8.80175,. اوضحت النتائج ان قيمة الارتداد تقل بزيادة زاوية ميل جدار القالب، سرعة الخرامة ،و سمك الصفيحة بينما يزداد بزيادة algal خضوع المادة. في حالة التأذن تم ملاحظة زيادة في التأذن بزيادة زاوية ميل جدار القالب وسمك الصفيحة لكن يقل بزيادة سرعة الخرامة واجهاد الخضوع للمادة. بينما في قوة السحبء تم ملاظة زيادة قوة السحب بزيادة زاوية ميل جدار القالب، سرعة الخرامة , سمك واجهاد الخضوع للصفيحة المعدنية. أخيرًا ، شهد تباين توزيع السمك زيادة في الترقرق عند زيادة زاوية جدار القالب وسمك الصفيحة بينما لوحظ بأن سرعة الخرامة لها تأثير ضئيل على توزيع السمك. وبما يتعلق بالتغير بالسمك تبعاً لنوع الصفيحة فهو يعتمد بصورة رئيسية على dad معاملات Lankford تبعاً لاتجاهية الدرفلة. اظهرت نتائج المحاكاة de ji مشابهة Gil sis عالي مع النتائج العملية وكان التناقض يصل كحد اقصى الى 06/.

Deep Drawing is considered as an important sheet metal forming process. This operation is characterized by rapid mass production of pieces for different industries, such as automobile bodies’ parts and aircraft industries, etc. Deep drawing can be defined as the process in which the blank is controlled by holding plate, pushed into die using punch to fabricate a hollow product, where the sheet thickness is mostly similar to the original sheet. Conical shells are considered hard to form parts due to their wall inclination and relatively large space between punch and die while in the case of high depth products, this means a multi-stage drawing process is required; all this leads to the need for a high accuracy design operation, in order to control the drawing process circumstances. This work is dedicated to investigate the effect of die wall inclination angle, punch velocity, type and thickness of steel sheet on the behavior of springback, earing shape and number, drawing force, and thickness distribution variation during the formation of conical cups experimentally and numerically. Two types of steel sheets were utilized in this study, Low Carbon and Galvanized steel sheets. Circular blanks of 110 mm in diameter with 0.9 and 1.2 mm thickness were drawn using a tooling set of three punches and dies having wall inclination angles of 70o, 72o, and 74o at a punch velocity of 100, 150, and 200 mm/min. The tooling set was designed to handle more than one thickness which means one punch and die can draw blanks of 0.9 and 1.2 mm in thickness. The numerical simulation was carried out using ABAQUS 6.14 software package where the dynamic explicit solver was used to simulate the drawing process, while a static solver was used to predict the springback behavior. Hill48 yield criterion was used to predict the shape and number of ears formed. Both the coefficient of anisotropy and yielding stresses obtained experimentally were employed to determine the values of Hill parameters provided to ABAQUS 6.14. The results showed that the springback decreases with the rising of die wall angle, punch velocity, and blank thickness and increases with the increasing of material yield stress. In case of earing, it was noticed that earing increased with the increasing of die wall angle and sheet thickness but decreased with the increasing of punch velocity and yield stress of the material. For drawing force, it was observed that drawing force increases with the increasing of die wall angle; punch velocity, thickness and yielding stress of the sheet metal. Finally, the thickness distribution variation witness increases in thinning during the rising of die wall angle and sheet thickness while, it was noticed that the punch velocity had a slight effect on thickness distribution by small increments. Regarding the variation of thickness according to the type of sheet, it mainly depends on the value of Lankford coefficients corresponding to orientation from rolling direction. The numerical simulation results manifested the same tendency and high agreement with experimental results with a maximum discrepancy of 6%.

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