دانلود مقاله تحقیق پایان نامه

پایان نامه درباره نتایج تجربی، نرم افزار

[do_widget id=kl-erq-2]

منحنی نیرو – جابجایی قطعه A در فشار بیشینه MPa30
شکل (4-20) تاثیر فشار بیشینه را بر نیروی بیشینه سنبه برای قطعه های A تا D نشان می دهد. همانطور که از شکل پیداست، با افزایش فشاربیشینه نیروی بیشینه سنبه افزایش می یابد.

تاثیرفشار بیشینه بر نیروی بیشینه سنبه برای قطعات A تا D
در شکل (4-17) ملاحظه شد که هر یک از قطعات مورد نظر در یک فشار بیشینه شکل می گیرد و در فشار پایین تر از آن در ناحیه II از قطعه پارگی ایجاد می شود. با افزایش فشار مشاهده شد که کاهش ضخامت در ناحیه II با شیب تندی کم می شود و در یک فشار مشخص این شیب تقریبا افقی شده و بعد از آن، افزایش فشار تاثیری بر کاهش ضخامت ندارد. از طرف دیگر، افزایش فشار باعث افزایش نیروی شکل دهی می گردد. در نتیجه برای شکل دادن یک قطعه معین در صنعت باید حالت بهینه ای را بین این دو انتخاب کرد که اولا نیاز به تناژ بالای پرس نبوده و ثانیا کاهش ضخامت هم مطلوب باشد.
برای بررسی دقیق تر تاثیر فشار بیشینه بر چگونگی شکل دهی یک قطعه مخروطی، اثر فشار بر حداکثر نسبت کشش مورد بررسی قرار گرفت. نسبت کشش در قطعات مخروطی دارای تعریف های مختلفی است. این پارامتر به نسبت قطر گرده به قطر کوچک مخروط در بعضی مراجع تعریف شده است [26]. با این تعریف، برای قطعه های A، B و C نسبت کشش 88/4 و برای قطعه D، 11/5 می باشد. حداکثر نسبت کشش نسبتی است که بالاتر از آن در قطعه پارگی بوجود می آید. بین حداکثر نسبت کشش و فشار بیشینه رابطه مستقیم وجود دارد. شکل (4-21) رابطه بین فشار بیشینه و حداکثر نسبت کشش را برای قطعه های A تا D نشان می دهد. برای انجام این بررسی، قطر کوچک سنبه ثابت در نظر گرفته شد و نسبت کشش با تغییر در اندازه گرده تغییر کرد. در شکل مشاهده می شود که با افزایش فشار بیشینه حداکثر نسبت کشش افزایش می یابد. افزایش نسبت کشش با فشار تا یک حد امکان پذیر است، اما پس از آن با افزایش فشار نمی توان نسبت کشش را افزایش داد. در این مطالعه این نسبت، نسبت کشش حدی(LDR) نامیده شد. همانطور که در شکل مشخص است نسبت کشش حدی برای قطعه های A، B ، C و D بترتیب 4/5، 7/5، 5 و 7/6 می باشد. کندیل[14] در تحقیقات خود نسبت کشش ورقهای آلومینیومی و مسی را در روش هیدروفرمینگ استاندارد مورد بررسی قرار داد. وی نیز نشان داد که با افزایش فشار نسبت کشش هم برای قطعه آلومینیومی و هم برای نمونه مسی افزایش می یابد. در تحقیق یاد شده مقدار نسبت کشش حدی مورد مطالعه قرار نگرفت.

تغییرات نسبت کشش بر حسب فشار بیشینه، به دست آمده از شبیه سازی، D : قطر ورق اولیه
بررسی تاثیر سرعت سنبه
همانگونه که در بخش قبل و شکل (4-6) بیان شد، شیب مسیر فشار AB برای یک قطعه با هندسه و ضخامت معین تابع سرعت پرس است. در این قسمت اثر شیب مسیر بر روی شکل دهی قطعه مورد مطالعه قرار می گیرد. در این راستا قطعه A انتخاب گردید، فشار بیشینه شکل دهی بر اساس نتایج بخش قبل MPa30 تعیین شد و فشار پیش بشکه ای MPa2 اعمال گردید.
شکل (4-22) مسیر های فشار مربوط به سرعت های مختلف سنبه را نشان می دهد که از نتایج تجربی بدست آمده است.

مسیر های فشار تجربی بر حسب سرعت های مختلف سنبه، (الف) فشار- زمان، (ب) فشار- جابجایی
در انجام شبیه سازی ها، جهت تعیین مسیرهای فشار در سرعت های مختلف سنبه بدست آوردن زمان رسیدن به فشار بیشینه برای هر سرعت مهم بود. برای بدست آوردن زمان رسیدن به فشار بیشینه در ابتدا آزمایشات تجربی انجام شد. بدین منظور آزمایش در سرعت های سنبه mm/min 50،100، 150،200 و850 انجام شد. دستگاه آزمایش اونیورسال قابلیت تغییر سرعت از 0 تا mm/min 200 را دارا بود. از این رو، آزمایش ها در سرعت های 50 تا mm/min200 با این دستگاه صورت گرفت. آزمایش با سرعت سنبه mm/min 850 توسط پرس KN400 انجام گرفت. سپس نتایج حاصل بر حسب زمان رسیدن به فشار بیشینه و سرعت سنبه، در نرم افزار Excel منظور گردید. در نهایت منحنی گذرنده از نقاط حاصل از نتایج تجربی بعنوان مبنای تعیین مسیر های فشار مربوط به سرعت های مختلف سنبه در شبیه سازی قرار گرفت. شکل (4-23) منحنی جابجایی رسیدن به فشار بیشینه را بر حسب سرعت سنبه نشان می دهد که مبنای تعیین مسیر های فشار مربوط به سرعت های مختلف و اعمال در نرم افزار شبیه سازی قرار داده شد.

منحنی جابجایی رسیدن به فشار بیشینه بر حسب سرعت سنبه، بدست آمده از آزمایش
در آزمایش های مربوط به تاثیر سرعت سنبه، در سرعت های کمتر از mm/min 40 فشار بیشینه به مقدار MPa30 نمی رسید. در نتیجه، پارگی در ناحیه تماس شعاع نوک سنبه با ورق (ناحیه II) رخ می دهد. شکل (4-24) نتایج بدست آمده از آزمایشات تجربی و شبیه سازی مربوط به این سرعت را نشان می دهد.

قطعه شکل داده شده در سرعت سنبه mm/min 40 (الف) تجربی، (ب) شبیه سازی
تصویر قطعه مخروطی شکل داده شده به صورت تجربی و شبیه سازی بر اساس مسیر فشار مربوط به سرعت سنبه mm/min 50 و فشار بیشینه MPa30 در شکل(4-25) نشان داده شده است. در این سرعت فشار بیشینه به مقدار MP30 رسیده است و همانگونه که ملاحظه می شود در پایان فرآیند، قطعه مخروطی به طور کامل شکل داده شد اما پدیده نازک شدگی (گلویی شدن) در ناحیه II ظاهر شده است. شکل (4-26) قطعه مخروطی بدست آمده از نتایج شبیه سازی و تجربی را بر اساس مسیر فشار مربوط به سرعت سنبه mm/min 850 و فشار بیشینه MPa 30 نشان می دهد. با اعمال این سرعت، قطعه مخروطی به طور کامل و بدون عیب گلویی شدن و با هندسه دقیق شکل داده شد.

قطعه شکل داده شده مربوط به سرعت سنبه mm/min 50 (الف) تجربی، (ب) شبیه سازی.

]]>