بهینه سازی ابعاد اولیه ورق در هیدروفرمینگ قطعات مستطیلی دو پله

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

فرآیند هیدروفرمینگ، از روش­هایی است که می­تواند به عنوان یک راهکار مناسب برای رفع مشکل موجود در زمینه شکل­دهی قطعات پیچیده مانند قطعات مستطیلی پله­ای مطرح شود. در این فرآیند، توزیع ضخامت یکنواخت­­ و کیفیت بالاتر قابل دست­­یابی است. در فرآیند هیدروفرمینگ، بهینه­سازی ابعاد اولیه ورق، تاثیر زیادی در تولید محصولات با حداقل هزینه و کیفیت بالا دارد. در این مقاله با استفاده از روش حساسیت، بهینه­سازی ابعاد اولیه ورق با دو هندسه متفاوت، مورد بررسی قرار گرفت. در پایان مراحل بهینه­سازی، منحنی ورق­ شکل یافته و منحنی نهایی روی هم منطبق می­شوند. در مراحل بهینه­سازی از نرم­افزار آباکوس به منظور انجام شبیه­سازی فرآیند استفاده گردید. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق، تاثیر بهینه­سازی ابعاد اولیه ورق بر روی توزیع ضخامت و فشار بیشینه شکل­دهی می­باشد. در پایان این نتیجه حاصل شد که با بهینه­سازی ابعاد اولیه ورق در هر مرحله، میزان بیشترین نازک­شدگی قطعه نهایی کاهش می‌یابد که در ناحیه شعاع سنبه و دیواره پله ایجاد می­شود. همچنین با بررسی فشار بیشینه شکل­دهی مشخص گردید که با انجام مراحل بهینه­سازی، جریان مواد افزایش یافته و سبب کاهش حداکثر فشار بیشینه خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Shim HB (2004) Determination of optimal blank  shape by the radius vector of boundary nodes. P I Mech Eng B-J Eng 218: 1099-1111.

[2] Gloeckl H, Lange K (1983) Computer aided  design of blanks for deep drawn irregular shaped components. In Proceedings of the 11th North American Manufacturing Research Conference (NAMRC), Madison, Wisconsin 24: 243–251.

[3] Blount GN, Fischer VB (1995) Computerized blank shape prediction for sheet metal components having doubly-curved surfaces. Int J Prod Res 33: 993–1005.

[4] Kim DH, Lee JM, Park SH, Yang DY, Kim YH (1997) Blank design system for sheet forming. J Korean Soc Tech Plasticity 6: 400-407.

[5] Azizi R, Assempour A (2008) Applications of Linear inverse finite element method in prediction of the optimum blank in sheet metal forming. Mater Design 29:1965-1972.

[6] Barlat F, Chung K, Richmond O (1994) Anisotropic  plastic potentials for polycrystals and application to the design of optimum blank shapes   in sheet forming. Metall Mater Trans A 24: 1209-1216.

[7]  Kim S, Park M, Kim S, Seo D (1998) Blankdesign and formability for non-circular deep drawing processes by the finite-element method. J Mater Process Tech 75: 94-99.

[8] Hyunbo S, Kichan S, Kwanghee K (2000) Optimum blank shape design by sensitivity analysis. J Mater Process Tech 104: 191-199.

[9] Padmanabhan R, Oliveira M, Baptista A, Alves J Menezes L (2000) Optimum blank shape Design by sensitivity analysis. J Mater Process Tech 104: 191-199.

[10] Bostan Shirin M, Assempour A (2014) A new mapping technique to consider intermediate stages in multistep deep drawing. P I Mech Eng C-J Mec 228(9): 1557-1569.

[11] Hashemi R, Bostan Shirin M, Einolghozati M, Assempour A (2014) A different approach to estimate the process parameters in tube hydroforming. Int J Mater Form 8: 355-366.

[12] Blount GN, Fischer VB (1995) Computerized blank shape prediction for sheet metal components having doubly-curved surfaces. Int J Prod Res 33:993–1005.

[13] Zhang SH, Jensen MR, Danckert J, Nielsen KB, Lang LH, Kang DC (2000) Analysis of the mechanical deep drawing of cylindric cups. J Mater Process Tech 103: 367-373.