کشش عمیق:
کشش عمیق از مهمترین فرایندهای شکل دادن ورق است که به طور وسیعی در تغییر شکل ورقهای فلزی و تبدیل آن به قطعات تو خالی به کار می‌رود. در این فرایند تغییر ضخامت ورق بسیار اندک است، به طوری که معمولاً‌سطح قطعه کشیده شده تقریباً با سطح ورق اولیه مطابقت دارد. اساساً فرآیند شکل دادن که برای تغییر ورقها به کار می‌رود با فرایندهای شکل دادن حجیم متفاوت است. در فرایندهای شکل دادن ورق معمولاً حالت کشش غالب است. در صورتی که در فرایندهای شکل دادن حجیم عمدتاً حالت فشاری غالب می‌باشد. کشش عمیق در صنعت معمولاً برای تولید قطعاتی از قبیل انواع ظروف فلزی، مخزنهای تحت فشار یا خلاء بعضی از قطعات یدکی اتومبیل و هواپیما، پوسته فشنگ و گلوله، قوطی‌های کنسرو و نوشابه، به کار می‌رود.
فرایند کشش عمیق بااستفاده از دستگاهی که شامل یک سنبة فشار، یک قالب مدور و یک نگهدارندة ورق است، انجام می‌گیرد، شکل (40 ) نیروی لازم برای این تغییر شکل از طریق مکانیکی یا هیدرویکی تأمین می‌شود. با توجه به اینکه در فرایند تغییر شکل، سطح ورق ( اغلب ورقهای نازک تا حداکثر حدود mm3 ضخامت ) تحت تأثیر تنش کششی و در امتداد عمود بر آن تنش فشاری قرار می‌گیرد، لذا این روش شکل دادن جزو روشهای کشش ـ فشار محسوب می‌شود.
اصول اساسی در کشش عمیق:
از بین روشهای مختلف شکل دادن ورقها ابتدا فرآیند کشش عمیق را برای ساده‌ترین حالت آن،یعنی حالتی که در آن قطعه ورق مدور اولیه با قطر به قطعة توخالی استوانه‌ای شکل کشیده می‌شود، مورد بررسی قرار می‌دهیم. در حین فرایند تغییر شک، یعنی هنگامی که سنبه با سرعت یکنواختی به سمت پایین حرکت می‌کند ورق با انجام تغییر شکل پلاستیکی در لبه ( قسمت بین قالب و نگهدارنده) به داخل منفذ قالب کشیده شده و از قطر اولیه آن به طور پیوسته کاسته می‌شود، شکل ( 40 ) در این فریاند قسمتی از ورق که در زیر کف سنبه قرار گرفته به ندرت در تغییر شکل شرکت می‌کند و ضخامت اولیه آن ثابت باقی می‌ماند. برای جلوگیری از چین و چروک خوردگی لبة ورق استفاده از نگهدارنده در حین فرایند تغییر شکل لازم است. اما به دلیل اینکه نیروی نگهدارنده ( FN ) به دلیل وجود اصطکاک بین نگهدارنده و روق بر تغییر شکل تأثیر می‌گذارد، لذا ضمن کمی روانکاری، لازم است با استفاده از تجهیزات مکانیکی یا بادی در حین فرایند تغییر شکل، تطابق الاستیکی برقرار باشد. ابعاد و هندسة قطعه اولیه به شکل و اندازة قطعة نهایی بستگی دارد. برای قطعات تو خالی استوانه‌ای شکل، قطعة مدور اولیه به راحتی می‌تواند از رابطة حجم ثابت محاسبه شود.
محاسبة نیرو در فرایند کشش عمیق :
در کشش عمیق نیروی لازم برای تغییر شکل به طور غیر مستقیم به منطقة تغییر شکل اعمال می‌شود. منطقة تغییر شکل در لبة ورق، قسمت بین نگهدارنده و قالب است و نیروی سنبه از طریق کف و دیوارة قطعه در حال کشش به لبه انتقال می‌یابد. به این ترتیب در حین کشش در دیوارة قطعه و لبه‌های انتقالی خمیده شده تنشهای کششی ظاهر می‌شود که می‌تواند به تضعیف دیواره و نهایتاً به ایجاد ترک در این مواضع منجر شود. شکل ( 41 ) قسمتی از قطعه را در حین فرایند کشش نشان می‌دهد. در حین شکل دهی، به هر جزء کوچکی در منطقة تغییر شکل، تنشهای کششی در امتداد شعاع و تنشهای فشاری در امتداد محیط اعمال می‌شود. چنانچه فرایند بدون نگهدارنده انجام گیرد، در لبة ورق چروک خوردگی ایجاد می‌شود که دلیل آن ظاهر شدن تنشهای فشاری محیطی است.
...
تحلیل تغییر شکل فرایند برش با توجه به شکست:
اینجا یک روش جدید تحلیل تغییر شکل تا حد شکست پیشنهاد می‌شود. که معادله پایه‌ای از گارسونز مدل مواد نرم متخلخل با تابع تسلیم تِورگارد با پیوستن به کُد فاینایت المنت پلاستیک سخت با مش معمولی است. شکاف گردکردن تست کشش میله با پارامتر کاستی حاصل از وجود تخلخل و حباب در مواد خنثی می‌شود. شبیه‌سازی برش ورق فلزی به وسیله تقسیم برش در شکل و تنش و کرنش در موارد ارزیابی می‌شود. که نشان می‌دهد پارامترهایی از قبیل لقی سنبه و ماتریس و مقدار قوس نوک ابزار و خواص مواد تأثیر بر کیفیت نتایج آزمایش دارند.
برش یکی از مهمترین فرایندهای ساخت و تولید است و مزایای زیادی دارد. و کیفیت تولید وابسته به کنترل پارامترهای فرایند است. تأثیر پارمترهای مربوط به ابزار موهوم است و زمان و هزینه فراوان برای بهینه‌یابی در آزمایش می‌طلبد. بنابراین دقت شبیه‌سازی عددی نیاز به حل این مسأله دارد.
اخیراً، کامپیوترمزایای زیادی فراهم کرده و شبیه‌سازی عددی پلاستیسیته عمومی شده است. چندین مقاله اهمیت به کار بردن روشی شبیه سازی برشی را نشان می‌دهد. که دو دلیل آنها عبارتند از:
1) تغییر شکل نسبتاً بزرگ. 2) ضرورت بررسی شکست
فرض کنید که فرایند برش از شکست که بوسیله رشد و انعقاد است بوجود می‌آید.
معیار تسلیم از تئوری پیوست گسیختگی می باشد. تعبیر حجم خالی شامل خروج و ایجاد حجم خالی جدید فرض می‌شود. تحلیل تحت فرضی که حباب وقتی حجم کرنش مؤثر متخلل از حد کرنش تجاوز نمی‌کند است. بعلاوه، نتایج تحلیل در اثر تغییر پارامترها تعیین می‌شود.
اینجا چندین پارامتر خسارت که رفتار حباب را توصیف می‌کند می‌باشد.
...
44 صفحه فایل Word
دانلود مقاله روش المان محدود در طراحی قالبهای فلزی
