پایان نامه با موضوع مخروطي، سنبه، بيشينه، توزيع

دانلود پایان نامه

ک يک مجموعه قالب متحرک ]16[ 22
شكل (1-25) تاثير روانکار بر مسير فشار]16[ 23
شكل (1-26) مراحل شکل‌دهي قطعه پله‌دار ]17[ 24
شكل (1-27) قطعه پله‌اي توليد شده با روش هيدروفرمينگ در يک مرحله، الف- شبيه‌سازي، ب- تجربي ]17[ 24
شكل (1-28) سطح مقطع‌هاي متفاوت براي انجام آزمايش ]18[ 25
شكل (1-29) شبکه بندي اجزاي محدود براي مجموعه قالب مربوط به قطعه سر کروي]19[ 26
شكل (1-30) (الف)، مسير فشار محفظه قالب (ب)، فشار شعاعي مستقل روي لبه فلنج ]19[ 27
شكل (1-31) پارگي ايجاد شده در مرحله اوليه براي مسير فشار 1 با فشار شعاعيMPa20 [19] 27
شكل (1-32) ايجاد چروک درفلنج در مرحله اوليه براي مسير فشار 7 با فشار شعاعي MPa65 ]19[ 27
شكل (1-33) اثر مسير فشار شعاعي بر کمترين ضخامت ديواره]19[ 28
شكل (1-34) ناحيه بندي و ابعاد پارامتري قالب هيدروفرمينگ ]20[ 28
شكل (1-35) الف- اثر ضريب اصطکاک، ب- اثر نماي کار- سختي( (n ، ج- اثر نسبت حد کشش(b/a) بر مقدار حد فشار شکل‌دهي ]20[ 31
شكل (1-36) الف- مقايسه فشار برشکل‌دهي قطعه نيم کروي تحت شرايط کشيدگي ب- توزيع ضخامت مرکز قطعه نيم کروي تحت شرايط کشيدگي ج- اثر ضريب اصطکاک بر فشار سيال د- اثر نماي کار سختي بر فشار سيال‌]21[ 32
شكل (1-37) از چپ به راست، مراحل توليد قطعه مخروطي با روش کشش عميق چند مرحله‌اي [1] 33
شكل (1-38) مراحل توليد قطعه مخروطي با نوک‌تيز با روش کشش چند مرحله‌اي توام با پيش‌فرم 34
شكل (1-39) شماتيک مجموعه قالب کشش عميق براي قطعه مخروطي، 1- ماتريس 2- ورق‌گير 3- سنبه 4- موقعيت دهنده نسبت به مرکز، 5 و6 تکيه گاه حلقوي7- کوبه اصلي 8- کوبه ورق‌گير 9- ورق 10- فاصله انداز 11- گيره 12- ميز پرس]23[ 34
شكل (1-40)چروک ايجاد شده در قطعه مربوط به قالب شکل(1-39)] 23[ 35
شكل (1-41) شبکه اوليه (تعداد اجزا4364) ورق و شکل‌هاي نهايي فنجان‌هاي مخروطي بدست‌آمده شده از ITAS3D و ABAQUS، جنس SPCE ، قطر ورق اوليه mm170 ، سنبه A، کورس mm 1/54 ]23[ 35
شكل (1-42) شماتيک مجموعه قالب شکل‌دهي فنجان مخروطي با استفاده از لايه اورتان ]24[. 36
شكل (1-43) الف- مراحل مياني شکل‌دهي فنجان مخروطي در قالب با لايه اورتان، ب- فنجان مخروطي شکل داده شده از گرده مسي به قطر mm 100 [24]. 37
شكل (1-44) کرنش اندازه‌گيري شده در جهات مختلف مربوط به فنجان مخروطي مسي (قطر اوليه گرده mm112) [24]. 38
شكل (1-45) شماتيک مجموعه قالب شکل‌دهي قطعه مخروطي با سنبه فلزي و حلقه اورتاني ]25[ 39
شكل (1-46) قطعه مسي شکل داده شده در مجموعه قالب با سنبه اورتاني ]25[ 39
شكل (1-47) به ترتيب از چپ، مراحل شکل‌دهي قطعه در قالب با سنبه اورتاني ]25[ 40
شكل (1-48) کرنشهاي ايجاد شده بر روي قطعه، (الف) کرنش نصف النهاري (ب) کرنش محيطي (ج) کرنش ضخامتي ]25[ 40
شكل (1-49) شکل‌دهي قطعه مخروطي، (الف) قالب سنتي (ب) قالب هيدرومکانيکي با ايجاد فشار کمکي] 26 [ 41
شكل (1-50) توزيع ضخامت قطعه شکل‌داده شده در مجموعه قالب هيدرومکانيکي، به دست آمده از شبيه‌سازي] 26 [ 42
شكل (1-51) نمودار فشار- عمق کشش در قالب هيدرومکانيکي] 26 [ 42
شكل (1-52) منحني‌هاي توزيع ضخامت بر حسب عمق کشش در قطعه استوانه‌اي- مخروطي] 26 [ 43
شكل (1-53) قطعه شکل داده شده با استفاده از کاليبره کردن با ابزار همسان] 27 [ 44
شكل (1-54) شکل‌دهي با استفاده از کاليبره کردن با ابزار متفاوت، الف- قطعه شکل داده شده، ب- مشخصات ابعادي قطعه] 27 [ 44
شكل (1-55) قطعه شکل داده شده با کيفيت خوب با سنبه پيش فرم سر کروي] 27 [ 45
شكل (1-56) قطعه شکل داده شده بعد از پيش بشکه‌اي و کاليبره شدن قطعه، فشار پيش بشکه‌ايMpa18 [27] 46
شكل (1-57) نيروي ورق‌گير متغير بر حسب جابجايي سنبه، پيش بيني شده توسط شبيه‌سازي تطبيقي [28]. 47
شكل (1-58) فنجان‌هاي مخروطي توليد شده از فرآيند کشش عميق، الف- BHF ثابت بهينه، ب- BHF متغير بهينه[28]. 47
شكل (1-59) نمودار‌هاي توزيع نازک شدگي الف- نيروي ورق‌گير ثابت، ب- نيروي ورق‌گير متغير [28]. 48
شكل (2-1) ماشين‌هاي شکل‌دهي، سمت راست، دستگاه آزمايش اونيورسال (DMG)، سمت چپ، پرس هيدروليک KN400 خاور پرس 54
شكل (2-2) تصوير شماتيک مجموعه قالب کشش عميق هيدروديناميکي با فشار شعاعي مورد استفاده در اين پژوهش. 55
شكل (2-3) الف- اجزاي مجموعه قالب ، ب- مجموعه قالب در حالت نصب شده بر روي دستگاه آزمايش. 56
شكل (2-4) مسير نمونه فشار اعمالي در تحقيق حاضر 57
شكل (2-5) واحد هيدروليکي استفاده شده 59
شكل (2-6) مدار هيدروليکي استفاده شده در قالب هيدروديناميکي با فشار شعاعي 59
شكل (2-7) تجهيزات سيتم هيدروليکي کنترل فشار 60
شكل (2-8) تجهيزات اندازه‌گيري ضخامت ورق، الف- ضخامت سنج اولتراسونيک، ب- ضخامت سنج مکانيکي، ج- کوليس ديجيتالي. 61
شكل (2-9) دستگاه پروفيل پروژكتور نوري Baty R14 62
شكل (2-10) ابعاد نمونه کشش مطابق استاندارد ASTM-A370. 62
شكل (2-11) نمونه‌هايي از قطعات کشيده شده طبق استاندارد ASTM-A370. 63
شكل (2-12) نمودار تنش – کرنش حقيقي حاصل از آزمايش کشش الف- فولاد St14 ب- مس 9/99%. 64
شكل (3-1) مدل اجزاي قالب و ورق در نرم افزار شبيه‌سازي 68
شكل (3-2) مونتاژ اجزاي قالب و ورق در شبيه‌سازي. 69
شكل (3-3) شرايط مرزي اعمال شده در شبيه‌سازي. 71
شكل (3-4) شرايط مرزي فشار،PR فشار محفظه، PS فشار در ناحيه فلنج ورق]22[. 72
شكل (3-5) شرط مرزي فشار اعمالي بر ورق، الف- مدل ورق در شبيه‌سازي، ب- شماتيک ورق در مجموعه قالب. 72
شكل (3-6) المان بندي ورق اوليه و اجزاي قالب 74
شكل (4-1) نتيجه شبيه‌سازي براي شکل‌دهي قطعه مخروطي با روش سنبه – سيال 80
شكل (4-2) قطعه مخروطي شکل داده شده با روش سنبه – سيال 80
شكل (4-3) نتا
يج شبيه‌سازي و تجربي براي نمونه مسي، الف- منحني نيرو- جابجايي، ب- منحني توزيع ضخامت 82
شكل (4-4) هندسه پارامتر‌ي قطعه مخروطي براي بررسي تاثير پارامترهاي موثر در فرآيند 83
شكل (4-5) هندسه پارامتري مجموعه قالب هيدرومکانيکي بصورت 85
شكل (4-6) مسير فشار نمونه اعمالي در آزمايش 87
شكل (4-7) 88
شكل (4-8) مسير فشار براي چهار قطعه مخروطي، الف- قطعه A، ب- قطعه‌هاي B و C ، ج- قطعه D 88
شكل (4-9) الف- مسير مشخص شده براي تعيين منحني‌هاي توزيع ضخامت، ب- ناحيه‌هاي مورد مطالعه در قطعه 88
شكل (4-10) شکل‌دهي قطعه A در فشار بيشينه MPa10 و ايجاد پارگي در ناحيه II، (الف) تجربي (ب) شبيه‌سازي 89
شكل (4-11) پارگي در ناحيه II قطعه‌هاي B، C وD به ترتيب از (الف) تا (ج) در فشار بيشينه کمتر از MPa5/7، 5/17و 6 90
شكل (4-12) شکل‌دهي قطعه A در فشار بيشينه MPa5/12 و ايجاد گلويي در ناحيه II (الف) تجربي (ب) شبيه‌سازي 90
شكل (4-13) عيب نازک شدگي در ناحيه II به ترتيب براي قطعه‌هاي B، C وD، در فشار بيشينه MPa5/7، 5/17و6 91
شكل (4-14) قطعه شکل داده شده A در فشار بيشينه MPa25 (الف) تجربي (ب) شبيه‌سازي 91
شكل (4-15) قطعه‌هاي B، C وD شکل داده شده به ترتيب از (الف) تا (ج) در فشار‌هاي نهاييMPa5/17، 35 و 20 92
شكل (4-16) منحني توزيع ضخامت قطعه مخروطي A در فشار بيشينه MPa25 93
شكل (4-17) منحني‌هاي توزيع ضخامت حاصل از شبيه‌سازي در امتداد I-V شکل (4- 8 )، واحد فشار MPa 94
شكل (4-18) منحني‌هاي توزيع ضخامت قطعه A تا D در ناحيه II در فشار‌هاي بيشينه مختلف 95
شكل (4-19) تاثير سطح فشار بيشينه بر چگونگي تماس ورق با سنبه براي قطعه A، واحد فشار MPa 96
شكل (4-20) منحني نيرو – جابجايي قطعه A در فشار بيشينه MPa30 97
شكل (4-21) تاثيرفشار بيشينه بر نيروي بيشينه سنبه براي قطعات A تا D 98
شكل (4-22) تغييرات نسبت کشش بر حسب فشار بيشينه، به دست آمده از شبيه‌سازي، D : قطر ورق اوليه 100
شكل (4-23) مسير‌هاي فشار تجربي بر حسب سرعت‌هاي مختلف سنبه، (الف) فشار- زمان، (ب) فشار- جابجايي 101
شكل (4-24) منحني جابجايي رسيدن به فشار بيشينه بر حسب سرعت سنبه، بدست آمده از آزمايش 102
شكل (4-25) قطعه شکل داده شده در سرعت سنبه mm/min 40 (الف) تجربي، (ب) شبيه‌سازي 103
شكل (4-26) قطعه شکل داده شده مربوط به سرعت سنبه mm/min 50 (الف) تجربي، (ب) شبيه‌سازي. 103
شكل (4-27) قطعه مخروطي شکل داده شده مربوط به سرعت سنبه mm/min 850. (الف) تجربي، (ب) شبيه‌سازي 104
شكل (4-28) تاثير سرعت سنبه برمنحني توزيع ضخامت قطعه مخروطي، به دست آمده از تست تجربي، فشار بيشينه MPa30. 104
شكل (4-29) تاثير سرعت سنبه بر درصد کاهش ضخامت در ناحيه II براي قطعهA و فشار بيشينه MPa30 105
شكل (4-30) اثر فشار پيش‌بشکه‌اي بر منحني توزيع ضخامت قطعه مخروطي A، به دست آمده از شبيه‌سازي، فشار بيشينه MPa30 106
شكل (4-31) تغييرات درصد کاهش ضخامت در ناحيه I قطعه مخروطي A بر حسب فشار پيش‌بشکه‌اي، به دست آمده از شبيه‌سازي، فشار بيشينه MPa30 107
شكل (4-32) پيش‌بشکه‌اي شدن قطعه مخروطي A در فشار MPa8 108
شكل (4-33) هندسه قطعه مخروطي جهت بررسي تاثير زاويه مخروطي سنبه، ابعاد به ميليمتر 109
شكل (4-34) منحني‌هاي توزيع ضخامت قطعه در ناحيه II در فشار‌هاي بيشينه مختلف نهايي 110
شكل (4-35) منحني‌هاي تجربي تغييرات درصدکاهش ضخامت در ناحيه II بر حسب فشار بيشينه نهايي، به دست آمده از شبيه‌سازي 110
شكل (4-36) پنجره شکل‌دهي قطعه مخروطي براي زواياي مختلف، بدست آمده با روش شبيه‌سازي 112
شكل (4-37) توزيع کرنش در قطعه مخروطي در فشار بيشينهMPa30، (الف) زاويه 450، (ب) زاويه 600 ، (ج)زاويه 750 113
شكل (4-38) قطعه مخروطي توليد شده، به ترتيب از چپ زاويه مخروطي سنبه 450 ، 600 و750، فشار بيشينه MPa30 114
شكل (4-39) منحني‌هاي تجربي توزيع ضخامت ورق بر حسب فشار بيشينه قطعه D براي ورق‌هاي به ضخامت مختلف، به دست آمده از شبيه‌سازي 115
شكل (4-40) اثر شعاع سر سنبه بر توزيع ضخامت قطعه مخروطي، زاويه مخروطي سنبه، 600، به دست آمده از شبيه‌سازي 116
شكل (4-41) تغييرات درصدکاهش ضخامت ناحيه II برحسب نسبت شعاع سر سنبه به ضخامت ورق براي قطعه D، به دست آمده از شبيه‌سازي 117
شكل (4-42) تغييرات درصدکاهش ضخامت ناحيه II بر حسب نسبت شعاع سر سنبه به ضخامت ورق در زاويه‌هاي مخروطي سنبه مختلف براي قطعه D، به دست آمده از شبيه‌سازي 117
شكل (4-43) اثر شعاع ناحيه بين مخروط- استوانه بر توزيع ضخامت براي قطعه D، به دست آمده از شبيه‌سازي 118
شكل (4-44) تغييرات درصد کاهش ضخامت ناحيه IV بر حسب نسبت شعاع ناحيه بين مخروط- استوانه به ضخامت در زاويه‌هاي مخروطي سنبه مختلف براي قطعه D، به دست آمده از شبيه‌سازي 119
شكل (4-45) تاثير ضريب اصطکاک بين سنبه و ورق بر ميزان کاهش ضخامت قطعه، به دست آمده از شبيه‌سازي 121
شكل (4-46) اثر ضريب اصطکاک بين ورق و سنبه بر روي مقدار کرنش قطعه مخروطي، (الف) ضريب اصطکاک 01/0، (ب) ضريب اصطکاک 2/0. 122
شكل (4-47) تاثير ضريب اصطکاک بين سنبه و ورق بر بيشترين کاهش ضخامت ناحيه I، به دست آمده از شبيه‌سازي 123
شكل (4-48) تاثير ضريب اصطکاک بين سنبه و ورق بر بيشترين کاهش ضخامت ناحيه II، به دست آمده از شبيه‌سازي 123
شكل (4-49) تاثير ضريب اصطکاک بين ورق و ورق‌گير بر ميزان کاهش ضخامت قطعه مخروطي، به دست آمده از شبيه‌سازي 125
شكل (4-50) اثر ضريب اصطکاک بين ورق و ورق‌گير بر روي مقدار کرنش قطعه مخروطي، (الف) ضريب اصطکاک 01/0، (ب) ضريب اصطکاک 2/0 125
شكل (4-51) تاثير ضريب اصطکاک بين ورق و ورق‌گير بر کاهش ضخامت در ناحيه II به دست آمده از شبيه‌سازي 126
شكل
(4-52) هندسه قطعه مخروطي نوک‌تيز براي شکل‌دهي با روش هيدروفرمينگ، ابعاد به ميليمتر 128
شكل (4-53) هندسه پيش‌فرم طراحي شده براي مرحله هيدروفرمينگ قطعه شکل(4-51) 128
شكل (4-54) قطعه پيش‌فرم شکل داده شده در قالب هيدروديناميکي با فشار شعاعي، فشار بيشينه MPa30 129
شكل (4-55) منحني تغييرات ضخامت قطعه پيش‌فرم در مسير I-V شکل(4-8) براي فشار بيشينه MPa30، به دست آمده از تست تجربي 130
شكل (4-56) قطعه شکل داده شده در مرحله دوم در قالب کشش عميق مجدد سنتي- بدون آنيل 131
شكل (4-57) قطعه مخروطي شکل داده شده در مرحله دوم در قالب کشش عميق مجدد سنتي- آنيل شده 131
شكل (4-58) مجموعه قالب جديد کشش عميق مجدد براي مرحله نهايي قطعه مخروطي 132
شكل (4-59) تنش‌هاي ايجاد شده در: الف) قالب کشش عميق مجدد جديد ب) قالب کشش عميق مجدد سنتي 133
شكل (4-60) قطعه مخروطي شکل داده شده در قالب کشش عميق مجدد جديد- بدون آنيل 134
شكل (4-61) قطعه مخروطي سالم شکل داده شده در قالب کشش مجدد جديد – آنيل شده 134
شكل (4-62) به ترتيب از سمت چپ، ورق اوليه، قطعه پيش‌فرم (هيدروفرمينگ)، قطعه نهايي 135
شكل (4-63) منحني توزيع ضخامت قطعه نهايي در قالب کشش عميق مجدد جديد، به دست آمده از تست تجربي 135
شكل (4-64) مرحله خم و واخم در قطعه پيش‌فرم 136
شكل (4-65) هندسه پيش‌فرم دو مخروطي پيشنهادي 137
شكل (4-66) اثر زاويه سر مخروط بر منحني توزيع ضخامت قطعه پيش‌فرم شکل(4-64)، به دست آمده از شبيه‌سازي 138
شكل (4-67) قطعه پيش‌فرم دو مخروطي شکل داده شده 139
شكل (4-68) منحني توزيع ضخامت قطعه پيش‌فرم با هندسه دو مخروطي در مسير I-V شکل(4-8)، فشار بيشينه MPa30، به دست آمده از تست تجربي 139
شكل (4-69) مقايسه منحني توزيع ضخامت براي پيش‌فرم مخروط ناقص و پيش‌فرم دو مخروطي، به دست آمده از تست تجربي 140
شكل (4-70) شماتيک شکل‌دهي قطعه پيش‌فرم دو مخروطي در قالب کشش مجدد جديد. 141
شكل (4-71) قطعه مخروطي شکل داده شده نهايي با پيش‌فرم دو مخروطي 141
شكل (4-72)منحني توزيع ضخامت قطعه شکل داده شده نهايي با پيش‌فرم دومخروطي، به دست آمده از تست تجربي 142
شكل (4-73) منحني‌هاي توزيع ضخامت قطعه مخروطي نهايي با پيش‌فرم ناقص و پيش‌فرم دو مخروطي، به دست آمده از تست تجربي 142
شكل (4-74) شماتيک قطعه پيش‌فرم دو مخروطي با حداکثرشعاع‌هاي ايجاد شده بر روي شکل(4-64) 143
شكل (4-75)قطعه پيش‌فرم دو مخروطي شکل‌داده شده متناظر با شکل(4-73) 143
شكل (4-76) منحني توزيع ضخامت قطعه پيش‌فرم شکل(4-74) در مسير I-V شکل(4-8)، براي فشار بيشينه MPa30، به دست آمده از تست تجربي 144
شكل (4-77) منحني توزيع ضخامت براي قطعه پيش‌فرم دو مخروطي متناظر با شکل‌هاي(4-64) و(4-73)، به دست آمده از تست تجربي 144
شكل (4-78)

دیدگاهتان را بنویسید