دراسة تأثير المتغيرات على التشكيل متعدد النقاط باستخدام التقنيات الرقمية والعملية

الباحث

علياء عدنان حسن

المشرف

أسيل حمد عبد - خالدة كاظم منصور

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Multi-point forming;Sheet metal;Numerical simulation;Experimental techniques

تشكيل الصفائح المعدنية هو عملية تصنيع تنطوي على تغيير لوح معدني مسطح إلى شكل ثلاثي الأبعاد مطلوب باستخدام تقنيات ومعدات مختلفة. في هذا السياق، يعتبر التشكيل متعدد النقاط أحد عمليات تشكيل الصفائح المعدنية ثلاثية الابعاد المرنة والإبداعية التي تحل محل القوالب الصلبة التقليدية بمجموعة من العدد الصغيرة المنفصلة القابلة للتعديل والارتفاع. يتم توصيل العدد بالنوابض لتجنب تعديلات الارتفاع اليدوية. وبالتالي، عندما يتم تطبيق قوة على ala العدد، فإنها ستتخذ شكل القالب بسرعة وسهولة بسبب خصائص النابض. ومع alld فإن استخدام العدد قد يسبب التجاعيد والدمامل على سطح الصفائح المعدنية. يهدف هذا البحث إلى التحقيق وتقليل التجاعيد وعيوب الدماملء بالإضافة إلى دراسة ظاهرة الرجوعية الحتمية لغرض الحد منها. وعلى وجه الخصوصء أجريت عمليات محاكاة رقمية باستخدام برمجيات ANSYS 15.0 وأعمال تجريبية لدراسة تأثيرات معيارين: سرعة التشكيل وزمن الثبات. تم اختبار ثلاث سرعات تشكيل (5 و 10 و 15 مم/دقيقة) وثلاث أوقات تثبيت متغيرة (1 و 3 و 5 دقائق). بينما تم استخدام البراص )65-35 (Cu Zn بسمك 0.71 ملم لكل من عمليتي المحاكاة والتجربة العملية، تم فحص حالتين لكل منهما. وتشمل الحالة الأولى التشكيل المباشر بين العدد والمعدن، في حين يضاف بينهما خلال الحالة الثانية صفيحة مطاطية بسمك 2 مم. كشفت عمليات المحاكاة أن الحالة الثانية مع الصفيحة المطاطية قللت بشكل كبير من الدمامل على سطح الصفيحة. بالإضافة إلى ذلك، يساعد وجود المطاط في توزيع القوة، مما يؤدي إلى تقليل الحد الاقصى من الإجهاد والإنفعال في الصفيحة المشكلة إلى ما يقرب من 27/ و 49/ على التوالي، في الحالة الثانية. علاوة على cll تم استخدام خوارزمية ANOVA لمناقشة النتائج والحصول على المجموعة الأمثل من المتغيرات. على الرغم من أن سرعة التشكيل ووقت الثبات يؤثران على النتائج، إلا أن لهما تأثيرات مختلفة على النتائج المحصلة. تأثير الأول هو 6168.73 في حين أن الأخير هو 24.06”/. ومع cell فإن سرعة التشكيل 5 مم/دقيقة ووقت LEM 5 دقائق أسفرت عن أفضل النتائج، مع متوسط رجوعية (0.361). على وجه الخصوصء النموذج مناسب بشكل ممتاز بنسبة £92.78 Lull والمؤشرات. أخيرّاء يوضح تقييم التشوه أن MPF يقلل من إجهادات المنتج والرجوعية.

Sheet metal forming (SMF) is a manufacturing process involves changing a flat sheet metal into a desired three-dimensional shape using various techniques and equipment. In this context, multi-point forming (MPF) is considered one of the flexible and creative SMF methods which replaces traditional rigid punches with a set of adjustable-height discrete pins. The pins are attached to springs to avoid manual height adjustments. Consequently, when a load is applied to the pin holder, they will quickly and easily take the shape of the die due to the spring properties. However, the use of pins may cause wrinkles and dimples on the sheet metal surface. This research aims to investigate and minimize wrinkles and dimples defects, as well as studying the inevitable phenomenon of spring back for the purpose of reducing it. In particular, numerical simulations using ANSYS 15.0 software and experimental work were conducted to study the effects of two parameters: forming speed and holding time. Three forming speeds of (5, 10, and 15 mm/min) and three variable holding times of (1, 3, and 5 min) were tested. Whilst Brass (Cu Zn 65-35) with a thickness of 0.71 mm were used for both scenarios of simulation and practical experiment, two cases were examined for each of them. The first case includes direct forming between the pins and the metal, whereas a rubber sheet with a thickness of 2 mm is added between them during the second case. The simulations revealed that the second case with the rubber sheet significantly reduced dimples on the sheet surface. Additionally, the presence of rubber helps distribute the force, leading to a reduction in maximum stress and strain in the blank profile to approximately 27% and 49%, respectively, in the second case. Moreover, the ANOVA algorithm was used to discuss the results and obtain the optimal combination of parameters. Although both the forming speed and holding time affect the results, they have different impacts on the observed outcomes. The effect of the former is 68.73%, whereas the latter is 24.06%. However, a forming speed of 5 mm/min and a holding time of 5 minutes resulted in the best outcomes, with a minimum average spring back of (0.361). Particularly, the model is an excellent fit of 92.78% for the data and the predictors. Finally, the evaluation of the deformation demonstrates that MPF reduces the product's stress and spring back.

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