صفحه اصلی فهرست مقالات مشخصات مقاله
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
شماره‌های پیشین نشریه
دوره دوره 52 (1399)
دوره دوره 51 (1398)
دوره دوره 50 (1397)
دوره دوره 49 (1396)
دوره دوره 48 (1395)
دوره دوره 47 (1394)
دوره دوره 46 (1393)
دوره دوره 45 (1392)
دوره دوره 44 (1391)
دوره دوره 43 (1390)
دوره دوره 42 (1389)
دوره دوره 41 (1388)
حق پرست, امیر, گرجی, حمید, بخشی, محمد, محمد علی نژاد, قربان. (1396). بررسی تجربی و عددی فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی ظرف‌های با سطح مقطع مستطیلی و بهینه‌سازی ابعاد ورق اولیه. نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 49(4), 851-862. doi: 10.22060/mej.2016.807
امیر حق پرست; حمید گرجی; محمد بخشی; قربان محمد علی نژاد. "بررسی تجربی و عددی فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی ظرف‌های با سطح مقطع مستطیلی و بهینه‌سازی ابعاد ورق اولیه". نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 49, 4, 1396, 851-862. doi: 10.22060/mej.2016.807
حق پرست, امیر, گرجی, حمید, بخشی, محمد, محمد علی نژاد, قربان. (1396). 'بررسی تجربی و عددی فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی ظرف‌های با سطح مقطع مستطیلی و بهینه‌سازی ابعاد ورق اولیه', نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 49(4), pp. 851-862. doi: 10.22060/mej.2016.807
حق پرست, امیر, گرجی, حمید, بخشی, محمد, محمد علی نژاد, قربان. بررسی تجربی و عددی فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی ظرف‌های با سطح مقطع مستطیلی و بهینه‌سازی ابعاد ورق اولیه. نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 1396; 49(4): 851-862. doi: 10.22060/mej.2016.807

بررسی تجربی و عددی فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی ظرف‌های با سطح مقطع مستطیلی و بهینه‌سازی ابعاد ورق اولیه

مقاله 18، دوره 49، شماره 4، اسفند 1396، صفحه 851-862  XML | اصل مقاله [English] اصل مقاله (2.7 MB)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2016.807
نویسندگان
امیر حق پرست؛ حمید گرجی email orcid ؛ محمد بخشی؛ قربان محمد علی نژاد
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
چکیده
تولید قطعات ورقی با مقطع مستطیلی با روش های کشش عمیق سنتی با مشکلات زیادی همراه است. عدم دوار بودن و اختلاف در طول و عرض، شکل دهی این قطعات را مشکل می‌سازد. در این مقاله، شکل دهی فنجان های مستطیلی در طی یک مرحله که امکان تولید آن با روش‌های سنتی و برای عمق و شعاع گوشه مورد نظر وجود نداشته است، با استفاده از روش کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، پس از طراحی و ساخت قالب و شکل‌دهی قطعه مستطیلی، نتایج به‌دست آمده از شبیه-سازی با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه و اعتباردهی قرار گرفت. به‌علاوه، اثر فشار شکل‌دهی روی توزیع ضخامت قطعه، مورد بررسی قرار گرفت. این نتیجه حاصل شد که با افزایش فشار شکل‌دهی تا حد بهینه، شکل‌پذیری و توزیع ضخامت بهبود می‌یابد. هم‌چنین، با هدف حذف ناحیه فلنجی و بهبود شکل‌پذیری، بهینه‌سازی ابعاد ورق اولیه با استفاده از آنالیز حساسیت انجام گردید و این نتیجه به-دست آمد که با بهینه‌سازی شکل ورق می‌توان ضمن بهبود توزیع ضخامت، دوربری نهایی را حذف و یک مرحله از تولید و در‌نتیجه، زمان و هزینه تولید را کاهش داد. در نهایت نشان داده شد که می‌توان با استفاده از ورق‌های اولیه بهینه، قطعه مستطیلی را در طی یک مرحله و به‌طور مطلوب شکل داد.
کلیدواژه‌ها
هیدروفرمینگ؛ قطعات مستطیلی؛ کشش عمیق هیدرودینامیکی؛ شبی هسازی اجزا محدود؛ بهین هسازی
موضوعات
شکل دهی
عنوان مقاله [English]
Experimental and Numerical Study of Hydrodynamic Deep Drawing Process of Rectangular Cups and Blank Shape Optimization
نویسندگان [English]
A. Haghparast؛ H. Gorji؛ M. Bakhshi؛ G.M. Alinejad
Faculty of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
چکیده [English]
Production of rectangular sheet parts by traditional deep drawing methods is associated
with many problems. The absence of axisymmetry and the difference between the length and width of
the part makes the forming of these products difficult. In this paper, forming of rectangular cups in a
single step which is not possible by traditional methods for the desired depth and corner radius, has been
examined by hydrodynamic deep drawing process with radial pressure. In this research, after designing
and manufacturing of die and forming of rectangular parts, the obtained results from simulation were
compared and verified by those of experiments. Moreover, the effect of forming pressure on thickness
distribution has been investigated. The study illustrated that increasing forming pressure up to an optimum
value improves formability and thickness distribution. In addition, in order to remove flange area and to
improve formability, optimization of the sheet dimensions has been performed using sensitivity analysis.
It was concluded that optimizing the blank shape can improve thickness distribution, eliminate final
flange trimming and decrease one stage of manufacturing, resulting in decreasing production time and
cost. Finally, it was illustrated that it is possible to adequately form rectangular cups in one stage using
optimized blanks.
کلیدواژه‌ها [English]
Hydroforming, Rectangular cups, hydrodynamic deep drawing, Finite element simulation, optimization
مراجع

[1] S.H. Zhang, Developments in hydroforming, Journal of Materials Processing Technology, 91(1–3) (1999) 236-244.

[2] A. Kandil, An experimental study of hydroforming deep drawing, Journal of materials processing Technology,134(1) (2003) 70-80.

[3] B.N.Huiting-Wang, B.LinGao, B.Minghe-Chen, Hydrodynamic deep drawing process assisted by radial pressure with inward flowing liquid, International Journal of Mechanical Sciences, 53 (2011) 793-799.

[4] L. Lang, J. Danckert, K.B. Nielsen, Investigation into hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure:Part I. Experimental observations of the forming process of aluminum alloy, Journal of Materials Processing Technology, 148(1) (2004) 119-131.

[5] B.-S. Kang, W.-J. Song, T.-W. Ku, Study on process parameters and its analytic application for nonaxisymmetric rectangular cup of multistage deep drawing process using low carbon thin steel sheet, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 49(9-12) (2010) 925-940.

[6] B. Meng, M. Wan, S. Yuan, X. Xu, J. Liu, Z. Huang, Influence of cavity pressure on hydrodynamic deep drawing of aluminum alloy rectangular box with wide flange, International Journal of Mechanical Sciences, 77(2013) 217-226.

[7] F. Rahmani, S. Hashemi, H. Moslemi Naeini, H. Deylami Azodi, Numerical and Experimental Study of the Efficient Parameters on Hydromechanical Deep Drawing of Square Parts, Journal of Materials Engineering and Performance, 22(2) (2013) 338-344.

[8] T.J. Kim, D.Y. Yang, S.S. Han, Numerical modeling of the multi-stage sheet pair hydroforming process, Journal of Materials Processing Technology, 151(1–3) (2004)48-53.

[9] B.-S. Kang, B.-M. Son, J. Kim, A comparative study of stamping and hydroforming processes for an automobile fuel tank using FEM, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44(1) (2004) 87-94.

[10] H. Shim, K. Sona, K. Kim, Optimum blank shape design by sensitivity analysis, Materials Processing Technology,104 (2000) 191-199.

[11] V. Pegada, Y. Chun, S. Santhanam, An algorithm for determining the optimal blank shape for the deep drawing of aluminum cups, Journal of Materials Processing Technology, 125–126 (2002) 743-750.

[12] E. Önder, A.E. Tekkaya, Numerical simulation of various cross sectional workpieces using conventional deep drawing and hydroforming technologies, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48(5) (2008)532-542.

[13] L. Xiaojing, X. Yongchao, Y. Shijian, Effects of loading paths on hydrodynamic deep drawing with independent radial hydraulic pressure of aluminum alloy based on numerical simulation, J Mater Sci Technol, 24 (2008)395-399.

[14] Y. Aue-U-Lan, G. Ngaile, T. Altan, Optimizing tube hydroforming using process simulation and experimental verification, Journal of Materials Processing Technology,146(1) (2004) 137-143.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 870
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,024