لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"
فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:44
کشش عمیق:
کشش عمیق از مهمترین فرایندهای شکل دادن ورق است که به طور وسیعی در تغییر شکل ورقهای فلزی و تبدیل آن به قطعات تو خالی به کار می‌رود. در این فرایند تغییر ضخامت ورق بسیار اندک است، به طوری که معمولاً‌سطح قطعه کشیده شده تقریباً با سطح ورق اولیه مطابقت دارد. اساساً فرآیند شکل دادن که برای تغییر ورقها به کار می‌رود با فرایندهای شکل دادن حجیم متفاوت است. در فرایندهای شکل دادن ورق معمولاً حالت کشش غالب است. در صورتی که در فرایندهای شکل دادن حجیم عمدتاً حالت فشاری غالب می‌باشد. کشش عمیق در صنعت معمولاً برای تولید قطعاتی از قبیل انواع ظروف فلزی، مخزنهای تحت فشار یا خلاء بعضی از قطعات یدکی اتومبیل و هواپیما، پوسته فشنگ و گلوله، قوطی‌های کنسرو و نوشابه، به کار می‌رود.
فرایند کشش عمیق بااستفاده از دستگاهی که شامل یک سنبة فشار، یک قالب مدور و یک نگهدارندة ورق است، انجام می‌گیرد، شکل (40 ) نیروی لازم برای این تغییر شکل از طریق مکانیکی یا هیدرویکی تأمین می‌شود. با توجه به اینکه در فرایند تغییر شکل، سطح ورق ( اغلب ورقهای نازک تا حداکثر حدود mm3 ضخامت ) تحت تأثیر تنش کششی و در امتداد عمود بر آن تنش فشاری قرار می‌گیرد، لذا این روش شکل دادن جزو روشهای کشش ـ فشار محسوب می‌شود.
اصول اساسی در کشش عمیق:
از بین روشهای مختلف شکل دادن ورقها ابتدا فرآیند کشش عمیق را برای ساده‌ترین حالت آن،یعنی حالتی که در آن قطعه ورق مدور اولیه با قطر به قطعة توخالی استوانه‌ای شکل کشیده می‌شود، مورد بررسی قرار می‌دهیم. در حین فرایند تغییر شک، یعنی هنگامی که سنبه با سرعت یکنواختی به سمت پایین حرکت می‌کند ورق با انجام تغییر شکل پلاستیکی در لبه ( قسمت بین قالب و نگهدارنده) به داخل منفذ قالب کشیده شده و از قطر اولیه آن به طور پیوسته کاسته می‌شود، شکل ( 40 ) در این فریاند قسمتی از ورق که در زیر کف سنبه قرار گرفته به ندرت در تغییر شکل شرکت می‌کند و ضخامت اولیه آن ثابت باقی می‌ماند. برای جلوگیری از چین و چروک خوردگی لبة ورق استفاده از نگهدارنده در حین فرایند تغییر شکل لازم است. اما به دلیل اینکه نیروی نگهدارنده ( FN ) به دلیل وجود اصطکاک بین نگهدارنده و روق بر تغییر شکل تأثیر می‌گذارد، لذا ضمن کمی روانکاری، لازم است با استفاده از تجهیزات مکانیکی یا بادی در حین فرایند تغییر شکل، تطابق الاستیکی برقرار باشد. ابعاد و هندسة قطعه اولیه به شکل و اندازة قطعة نهایی بستگی دارد. برای قطعات تو خالی استوانه‌ای شکل، قطعة مدور اولیه به راحتی می‌تواند از رابطة حجم ثابت محاسبه شود.
محاسبة نیرو در فرایند کشش عمیق :
در کشش عمیق نیروی لازم برای تغییر شکل به طور غیر مستقیم به منطقة تغییر شکل اعمال می‌شود. منطقة تغییر شکل در لبة ورق، قسمت بین نگهدارنده و قالب است و نیروی سنبه از طریق کف و دیوارة قطعه در حال کشش به لبه انتقال می‌یابد. به این ترتیب در حین کشش در دیوارة قطعه و لبه‌های انتقالی خمیده شده تنشهای کششی ظاهر می‌شود که می‌تواند به تضعیف دیواره و نهایتاً به ایجاد ترک در این مواضع منجر شود. شکل ( 41 ) قسمتی از قطعه را در حین فرایند کشش نشان می‌دهد. در حین شکل دهی، به هر جزء کوچکی در منطقة تغییر شکل، تنشهای کششی در امتداد شعاع و تنشهای فشاری در امتداد محیط اعمال می‌شود. چنانچه فرایند بدون نگهدارنده انجام گیرد، در لبة ورق چروک خوردگی ایجاد می‌شود که دلیل آن ظاهر شدن تنشهای فشاری محیطی است.
با به کار بردن نگهدارنده و ایجاد تنشهای فشاری در امتداد محور Z می‌توان از چروک خوردگی لبة ورق جلوگیری کرد. از طرفی وجود نیروی نگهدارنده FN سبب ظاهر شدن اصطکاک در سطح تماس ورق و نگهدارنده و همچنین بین ورق و قالب می‌شود. اما به دلیل کوچک بودن نیروی نگهدارنده و روانکاری، تأثیر اصطکاک بر تنشهای شعاعی و محیطی بسیار ناچیز است. بنابراین برای یک آهنگ کرنش
ثابت برای حالت تعادل پایدار در جزء کوچک، با توجه به شکل ( 41 ) و معادل بودن تنشهای ذکر شده با تنشهای اصلی رابطة زیر را می‌توان نوشت:
از طرفی به دلیل کوچک بودن زاویة ، رابطة برقرار است.
بنابراین رابطة قبل به صورت زیر ساده می‌شود:
و یا:
وطبق معیار تسلیم ترسکا:
بنابراین رابطه بالا به صورت زیر در می‌آید:
با ثابت فرض کردن تنش تسلیم Y :
مقاله درباره روش المان محدود در طراحی قالبهای فلزی
