عنوان پایان‌نامه
ارائه‌ی روشی جدید برای فرآیند اطوکاری جهت افزایش راندمان فرآیند
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TJ 1062;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60491
- تاریخ دفاع
- ۲۶ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- احمد شیرازی
- استاد راهنما
- کارن ابری نیا
- چکیده
- اطوکاری یکی از فرآیندهای شکل‌دهی ورق فلزی است که معمولا در آن ضخامت دیواره‌ی قطعه‌ای فنجان شکل کاهش یافته و در عوض به ارتفاع آن افزوده می‌شود. به کمک این فرآیند، در مواقعی که نیاز به تحمل فشار بالا توسط دیواره لیوان حس نمی شود، می توان با ایجاد ظروفی با توزیع ضخامت بهینه، تا حدود زیادی در مصرف مواد صرفه جویی کرد. در روش‌های مرسوم تولید لیوان‌های دیوار نازک شده، به دلیل کوچک بودن نرخ کاهش سطح در هر مرحله، نیاز به چندین مرحله اطوکاری پیش می‌آید که خود هزینه و زمان بیشتری را می طلبد. برای غلبه بر این مشکل در طرح حاضر، از فشار هیدرواستاتیک و طراحی جدید برای قالب و اعمال نیروها برای دستیابی به نرخ کاهش بالاتر استفاده شده است. در این طرح، برخلاف رویه‌های مرسوم، اطوکاری نمونه‌ها از لبه‌ی لیوان شروع شده و سطح درونی قطعه اطو خواهد شد. حلقه‌ی اطوکاری بر سنبه‌ای سوار است که آن را تا کف لیوان هدایت خواهد کرد. هم‌زمان، قطعه‌ای که لودر نام‌گذاری شده است، نیروی نسبتا بزرگی به کف لیوان وارد می‌کند و یک فشار هیدرواستاتیک هم به درون لیوان اعمال می‌شود که به کمک یکدیگر امکان ایجاد تغییر شکل بیشتر در ماده قطعه کار را فراهم می‌کنند. در ابتدا فرآیند عنوان شده در طرح حاضر توسط نرم‌افزار ABAQUS برای بررسی رابطه بین متغیرهای موجود شبیه‌سازی گردید و پس از بدست آوردن اندازه‌های نزدیک به بهینه، قالب و مواد خام اولیه طراحی، تهیه و ساخته شد و تست عملی صورت گرفت. همچنین آزمایش‌های کشش استاندارد، میکروسختی، تست حلقه، و بررسی میکروسکوپی فازها بر روی قطعات حاصل صورت گرفت تا تغییرات خواص قطعه بررسی شود.
- Abstract
- Ironing is a sheet metal forming process in which usually the thickness of the cup shaped component is reduced and its height is increased. It enables one to form a container with optimal material distribution (thinner in the wall where not as much strength is needed to resist pressure). With the conventional ironing method only a fraction of the wall thickness could be reduced. Therefore ironing process often consists of many stages increasing the manufacturing time and expenses. To overcome this problem a new method is suggested for the ironing of cups in which hydrostatic pressure and a new configuration of loads is used to reach a higher ironing ratio. Here, unlike the common approaches, forming force is applied to the inner surface of the cup and the process starts from the cup edge making it easier to apply hydro static pressure to the cup material. Ironing ring is set on a mandrel leading it through the cup. At the same time a part named as “loader” applies a rather large force to the cup bottom and a hydrostatic pressure is applied inside the cup, together improving workability of the material. First of all the finite element code ABAQUS was used to simulate the process with varying parameters to determine the interactions between parameters involved. After reaching to optimum values of loads and dimensions, dies were designed and manufactured. Also some tests like standard tensile test, micro hardness, hoop test and optical microscopy of formed and unformed materials were done to evaluate product properties.
