تحلیل و بررسی کشش عمیق ورق های فلزی

کد محصول: me27

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: ۱۳۵ صفحه

قیمت: ۳۰۰۰۰ تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

چکیده  ۶

فصل اول: مقدمه ای بر کشش عمیق          ۷

تعریف  ۸

۱-۱-کاربرد فرآیند        ۹

۱-۲- مراحل فرآیند        ۹

۱-۳- ایجاد مثلث های مشخصه    ۱۰

۱-۳-۱- نتایج حاصل از وجود مثلث مشخصه         ۱۱

۱-۴- توزیع تنش            ۱۱

۱-۵-گرده یا قطعه خام کشش     ۱۲

۱-۵-۱-تعیین گرده برای قطعات استوانه ای با شعاع کوچک(R<10MM)  ۱۲

۱-۵-۲- تعیین گرده برای قطعات متقارن دورانی با شعاع بزرگ((R>10MM          ۱۳

۱-۵-۳-تعیین گرده قطعات کششی چهارگوش      ۱۵

۱-۵-۴-تعیین گرده برای کاسه های بیضی شکل وکاسههای استوانهای گرد مختلف   ۱۷

۱-۶-تغییر شکل مجاز     ۱۷

۱-۶-۱-کوچکترین نسبت کششM         ۱۷

۱-۶-۲- بزرگترین نسبت کشش مجاز       ۱۷

۱-۶-۳- نسبت کشش مجاز در کشش های بعدی   ۱۹

۱-۷- مراحل کشش        ۱۹

۱-۷-۱- مراحل کشش برای قطعات استوانهای       ۱۹

۱-۷-۲- مراحل کشش برای قطعات بیضی شکل وقطعات با کف بیضی        ۲۱

۱-۷-۳- تعیین تعداد مراحل در قطعات چهار گوش ۲۱

۱-۸- محاسبه نیروی کشش         ۲۲

۱-۸-۱- نیروی کشش قطعات استوانه های در کشش اول    ۲۲

۱-۸-۲- نیروی کشش قطعات استوانه های در کششهای بعدی          ۲۴

۱-۸-۳- نیروی کشش قطعات چهار گوش            ۲۴

۱-۹- نیروی ورق گیر     ۲۴

۱-۹-۱- فشار ورق گیر   ۲۴

۱-۹-۲- سطح ورق گیر  ۲۵

۱-۱۰- قالب های کشش ۲۵

۱-۱۰-۱- فضای آزاد کشش        ۲۵

۱-۱۰-۲- شعاع سنبه  برای قطعات استوانه ای         ۲۶

۱-۱۰-۳- قوس لبه کشش            ۲۶

۱-۱۱- طراحی قالب های کشش  ۲۷

فصل دوم: متغیر های کشش         ۳۰

۲-۱- مراحل کشش        ۳۱

۲-۱-۱-خمکاری           ۳۱

۲-۱-۲- راستکاری         ۳۲

۲-۱-۳- اصطکاک         ۳۳

۲-۱-۴- فشار     ۳۴

۲-۱-۵-کشیده شدن       ۳۵

۲-۱-۶- فرم دهی کششی            ۳۶

۲-۲- متغیر های کشش   ۳۷

۲-۲-۱- متغیر های خمکاری و راستکاری ۳۷

۲-۲-۲- متغیر های اصطکاک      ۳۸

۲-۲-۳- متغیر های فشار  ۳۹

۲-۲-۴- متغیر های فرم دهی کششی         ۴۰

۲-۲-۵- متغیر های متفرقه            ۴۱

۲-۳- تحلیل متغیرها        ۴۲

۲-۳- ۱- تحلیل متغیرهای خمکاری          ۴۲

۲-۳-۱-۱- شعاع سنبه و ماتریس  ۴۲

۲-۳-۲- تحلیل متغیرهای اصطکاک         ۴۷

۲-۳-۲-۱- روانکار         ۴۷

۲-۳-۲-۲- نیروی ورق گیر         ۴۸

۲-۳-۲-۳- فسفاته کردن ۴۸

۲-۳-۳- تحلیل متغیر های  فشار    ۴۹

۲-۳-۳-۱- در صد کاهش           ۴۹

۲-۳-۳-۲- عمق کشش   ۵۱

۲-۳-۴- تحلیل سرعت کشش      ۵۴

۲-۴- رتبه بندی  نهایی    ۵۶

۲- ۵- تعیین اضافه دوربری          ۵۸

۲-۶- تحلیل میزان سختی کشش  ۶۱

۲-۶-۱- چروکیدگی      ۶۱

۲-۶-۲- نسبت ضخامت به قطر     ۶۳

۲-۶-۳- در صد کاهش   ۶۶

فصل سوم: کشش مجدد  ۶۹

۲- ۱- کشش مجدد        ۷۰

۳-۲- کشش مجدد مستقیم           ۷۰

۳-۳-کشش مجدد معکوس          ۷۱

۳-۴- اولین عملیات کشش مجدد ۷۲

۳-۵- دومین عملیات کشش مجدد            ۷۳

۳-۶- سومین عملیات کشش مجدد           ۷۳

۳-۷-عملیات تکمیلی      ۷۴

۳-۷-۱- دوره بری          ۷۴

۳-۷-۲- سوراخکاری     ۷۵

۳-۷-۳- برجسته کاری    ۷۵

۳-۸- عملیات متفرقه فرم دهی      ۷۶

۳-۹-کشش استوانه های پیچیده   ۷۸

۳-۹-۱- استوانه های پله دار         ۷۸

۳-۹-۲- استوانه های مخروطی     ۷۹

۳-۹-۳- استوانه های گنبدی شکل            ۸۰

فصل چهارم: کشش مکعب          ۸۴

۴-۱-کشش مکعب         ۸۵

۴-۱-۱- تحلیل جریان ورق         ۸۶

۴-۱-۲-کشش گوشه      ۸۷

۴-۱-۳- در صد کاهش   ۸۸

۴-۱-۴-کشش دیواره تخت         ۹۰

۴-۱-۵- چروکیدگیهای نرخ جریان          ۹۲

۴-۱-۶- بر جستگی ترمز ۹۳

۴-۱-۸- نیروی مورد نیاز برای کشش مکعب          ۹۵

فصل پنجم: عیوب کشش عمیق    ۹۶

۵-۱- ویژگیها و عیوب    ۹۷

۵-۱-۱- ضخامت دیواره ۹۷

۵-۱-۲- پوست پرتغالی شدن       ۹۸

۵-۱-۳-گوشه دار شدن   ۹۸

۵-۱-۴- خراشیدگی، خط افتادن و ساییدگی         ۹۹

۵-۱-۵- کرنش های کشنده        ۹۹

۵-۱-۶- پرداختکاری      ۱۰۴

۵-۱-۷- بازگشت فنری   ۱۰۴

فصل ششم : خواص ورق های فلزی مورد استفاده در کشش ۱۰۵

۶-۱- خواص ورقهای فلزی          ۱۰۶

۶-۱-۱- ورقهای فولادی کم کربن           ۱۰۷

۶-۱-۲-  ورقهای فولاد کم کربن بدون عناصر بین نشینی یا فولادهای IF      ۱۱۱

۶-۱-۳- اثر شکل پذیری ناشی از تبدیل    ۱۱۷

۶-۱-۴- ورقهای فولادی زنگ نزن           ۱۱۹

۶-۱-۵- ورقهای آلومینیمی          ۱۲۱

۶-۱-۶- ورقهای مسی و برنجی    ۱۲۷

۶-۱-۷-تغییر شکل ورقها از آلیاژهای با شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده    ۱۳۰

فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات         ۱۳۱

نتایج:    ۱۳۲

پیشنهادات:         ۱۳۳

مراجع   ۱۳۶

چکیده

شکل دهی ورق های فلزی از دیر باز مورد توجه بشر بوده است که در ابتدا محدود به تولید ظروف آشپزخانه وسکه زنی وساخت اشیاء هنری بوده است اما استفاده از این روش به عنوان یک فرآیند صنعتی از حدود یک قرن پیش آغاز شده است وامروز توان ساخت قطعات با روش شکل دهی ورق ها یکی از مهمترین ارکان اقتصاد کشورتلقی می شود. کشش عمیق یکی از مهم ترین روش های شکل دهی ورق های فلزی می باشد. که به طور وسیع در تغییر شکل ورق های فلزی وتبدیل آن به ورق های توخالی به کار می رود. از این روش برای تولید قطعات مختلف صنعتی همچون مخزن های فولادی تحت فشار¬¬ یا خلاء، بعضی از قطعات اتومبیل وهواپیما، پوسته فشنگ وگلوله، قوطی های کنسرو ونوشابه و… کاربرد دارد. خصوصیاتی چون انعطاف پذیری، وزن کم، قابلیت شکل پذیری زیاد، پرداخت سطح خوب وهزینه پایین قطعاتی که از این روش تولید می شوند باعث توسعه وگسترش دامنه کاربرد این روش و تنوع تولیدات حاصل از آن شده است. علاوه بر این، با این روش می توان قطعات با شکل های پیچیده ای را که ساخت آنها از طریق روشهای دیگر چون ریخته گری تزریقی با قالب یا فورج  مشکل وپر هزینه است تولید کرد.

فصل اول:

مقدمه ای بر کشش عمیق

تعریف

فرآیند کشش عمیق با استفاده از دستگاههای که شامل یک سنبه فشار، یک قالب مدور، نگهدارنده ورق است، انجام می گیرد. نیروی لازم برای این تغیر شکل از طریق مکانیکی یا هیدرولیکی تأمین می شود. با توجه به اینکه در این فرآیند تغیر شکل، سطح ورق (اغلب ورق های نازک تا حداکثر mm3 ضخامت )تحت تأثیر تنش های کششی و در امتداد عمود برآن تنش فشاری قرار می گیرد این فرآیند جزو فرآیندهای تغیر شکل فشاری وکششی است.

کشش عمیق  تغیر شکل گرده های (قطعه خام جهت کشش عمیق) تخت به قطعات و احجام تو خالی است. کشش عمیق توسط اجزاء زیر صورت می­گیرد، شکل) ۱-۱(.

حلقه کشش، سنبه کشش، ورق­گیر.

قطعه خام در فضای آزاد کشش بین سنبه کشش وحلقه کشش پایین رفته وبه صورت کاسه تغیر شکل می­یابد.

۱-۱-کاربرد فرآیند

این فرآیند برای ساخت قطعات توخالی از هر نوع شکلی که ضخامت دیواره آن برابرضخامت کف آن است به کار می رود.

۱-۲- مراحل فرآیند

۱-    گرده به صورت هم مرکز با حلقه کشش (ماتریس) قرارداده می­شود شکل (۱-۱).

۲-    ورق­گیر، گرده را روی حلقه کشش فشار می­دهد.

۳- سنبه کشش گرده را از روی لبه های کشش به داخل دهانه حلقه کشش، می­کشد.

ضمناً قطر خارجی گرده، مرتب کوچکتر می­شود تا اینکه نهایتاً به طور کامل به کاسه تغیر شکل یابد.

در صورتی که قطعه نهایی باید لبه دار شود باید کشش عمیق تا حد مشخصی انجام شود.

۱-۳- ایجاد مثلث های مشخصه

هرگاه قطعه توخالی نهایی بر خلاف عمل کشش عمیق به حالت اولیه یعنی گرده تغیر شکل یابد موارد زیر مشخص می­شود.

۱-    کف کاسه به شعاع rn بدون تغیر باقی می­ماند.

۲-    پیرامون کاسه تعداد زیادی مستطیل به عرض b و طول (ra-rn ) تشکیل می­شود.

۳-    میان مستطیل ها سطوحی مثلثی که اصطلا­حاً مثلثهای مشخصه نام دارند باقی می ماند) ۱-۲(.

۱-۳-۱- نتایج حاصل از وجود مثلث مشخصه

۱-    مواد اضافی از بین نمی­روند، بلکه در صورت نبود ورق­گیر منجر به ایجاد چروک می­شوند.

۲-    ورق­گیر از ایجاد چروک جلوگیری می­کند.

۳-    چون مواد نمی تواند فرارکند، ورق میان ورق­گیر وحلقه کشش سرکوب شده، میان حلقه کشش و سنبه دوباره کشیده می­شود که منجر به افزایش طول قطعه کششی می­شود.

۴-    نیروی ورق­گیر علاوه بر نیروی کشش اصلی به طور اضافی اعمال می­شود، که منجر به افزایش نیروی کشش می­شود.

۵-    نیروی کشش ازطریق مقطع کشش در حقیقت در ابتدا در نزدیکی کف، بعداً  با ادامه فرآیند کشش از قسمت استوانه در نزدیکی کف منتقل می شود.

۶-     بدین وسیله ضعیف شدن مقطع ماده در نزدیکی کف روی می­دهد.

۱-۴- توزیع تنش، شکل(۱-۳).

تنش فشاری محیطی به واسطه جا بجایی مواد به سمت قطر کوچکتر به وجود می­آید.

تنش کششی شعاع به واسطه نیروی کششی به هنگام به داخل کشیده شدن گرده به فضای کشش ( بین ماتریس وسنبه کشش ) به وجود می­آید.

تنش فشاری به واسطه نیروی ورق­گیر مواد تحت تنش فشاری قرار می­گیرد.

تنش خمشی به واسطه عمل خمکاری روی لبه های کشش به وجود می­آید.