التحقيق التجريبي والعددي لتوزيع السماكة في عملية سحب القشرة الهيدروميكانيكية
Experimental and Numerical Investigation of Thickness Distribution on Hydromechanical Shell Drawing Process
- الباحث
- هبة الله جاسم حسيب
- المشرف
- علي عبار خليف
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Hydromechanical drawing;Thickness distribution;Finite element;Sheet forming
الملخص
السحب العميق الهيدروميكانيكي هو تقنية ناشئة لتقليل عدد مراحل تشكيل الألواح وزيادة إنتاج المواد المتقدمة خفيفة الوزن ذات الأشكال المعقدة. تتغلب عملية HDD على بعض قيود السحب العميق التقليدي ، مما يسمح بإنتاج أكواب أعمق (نسبة سحب عالية) بسماكة أكثر اتساقًا لجدار الكوب ، ودقة أبعاد أعلى ، وجودة سطح محسنة ، وكذلك لتشكيل صفائح معدنية ذات أشكال معقدة قِطَع. في هذه الدراسة ، يتم تحديد وجود أو عدم وجود ظاهرة الارتداد المرن في المنتج. تم تحقيق ذلك باستخدام معدنين ، الفولاذ منخفض الكربون والفولاذ المجلفن ، تم استخدام صفيحة دائرية بقطر 80 مم وسمك 0.7 مم.يصل ارتفاع الكوب (المنتج) الى 30 ملم. كما تم استخدام طريقة جديدة لقياس الارتداد المرن باستخدام جهاز العرض p-300 عن طريق مطابقة محاور جهاز العرض بجدار كوب أسطواني وأخذ زاوية الميل التي تمثل قيمة الارتداد المرن. تم فحص الارتداد من خلال تغيير زمن التثبيت (1 ، 2 ، 3) دقائق. كانت قيم ضغط المائع (0.6 ، 0.8 ، 1) نيوتن / مم2 ، بينما كانت قيم ضغط المكبس (1 ، 1.2 ، و 1.4) نيوتن / مم2 . لقد تم اختيار هذه القيم وفقًا لبحث سابق حول هذا الإجراء ، للحفاظ على قوة ماسك الصفيحة يتم اختيارها بعناية لمنع المنتج من التمزق والتجاعيد وغيرها من العيوب. تم تحقيق الترقق من خلال حساب توزيع السماكة ثم تطبيق معادلة نسبة الترقق باستخدام نفس المتغيرات التي تم استخدامها لفحص الارتداد المرن. تم إجراء عمليات محاكاة عددية باستخدام برنامج ABAQUS 6.14 ، مع محلل ديناميكي واضح يحاكي عملية التقديم ومحلل ثابت يتنبأ بحدث الارتداد المرن. النتائج: تؤدي زيادة زمن التثبيت إلى انخفاض في الارتداد المرن، وتؤدي زيادة ضغط السائل إلى انخفاض في الارتداد المرن حيث ان اقل قيمة للارتداد المرن عند زمن تثبيت ثلاث دقائق وتحت ضغط سائل 1 نيوتن/مم2 في الفولاذ المجلفن. أيضًا ، كان توزيع السماكة مناسبًا ولم تتجاوز نسبة الترقق الحد المطلوب للترقق ، وزاد الترقق مع زيادة زمن التثبيت.
Abstract
Mechanical Deep Drawing (HDD) process overcomes some limitations of conventional deep drawing, allowing for the production of deeper cups (high drawing ratio) with more uniform cup wall thickness, higher dimensional accuracy, and improved surface quality, as well as the formation of complex-shaped sheet metal parts. In this study, the presence or absence of the spring-back phenomenon in the product is investigated. The numerical and experimental work was accomplished by utilizing two metals, low-carbon steel and galvanized steel, a circular blank was used with a diameter of 80 mm and a thickness of 0.7 mm. the height of the cup (product) up to 30 mm. The springback was investigated by varying the holding time (1, 2, and 3) minutes. The fluid pressure values were (0.6, 0.8, and 1) N/mm2, whereas the piston pressure values were (1, 1.2, and 1.4) N/mm2. These values were selected. According to previous research conducted on this field, these values have been chosen to maintain the strength of the blank holder in an appropriate manner that prevents the product from tearing and wrinkling. Investigation of the thinning was accomplished by calculating the thickness distribution and then applying the equation for the thinning percentage using the same variables that were used to verify the springback. The numerical simulation was conducted using the ABAQUS 6.14 software, with a dynamic explicit solver simulating the rendering process and a static solver predicting the springback. The springback was investigated using projector p-300 device by corresponding the projector axes with cylindrical cup wall and taking the angle of inclination, which represents the value of the springback. Results increasing the holding time leads to decrease in the spring back, as well as an increase in fluid pressure leads to decrease in the springback. Also, the distribution of thickness was appropriate and the percentage of thinning did not exceed the limit required for thinning, and the thinning increased with the increasing the holding time.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.