۱۱ نتیجه برای توزیع ضخامت
بهروز زارع دثاری، محمد عباس زاده یخفروزانی، بهنام داودی،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
روانکاری در فرآیندهای شکل دهی ورق از جمله کشش عمیق به منظور کاهش اصطکاک در سطوح تماسی، کاهش سایش قالب، کاهش نیروی شکل دهی و افزایش شکل پذیری ورق امری ضروری می باشد. نانو ذرات اکسید فلزات مختلف بدلیل خواص منحصر به فردی همچون مساحت سطح ویژه می‌توانند به عنوان افزودنی به روانکار پایه اضافه شده و خواص تریبولوژیکی مطلوبی را در آن ایجاد نمایند. در پژوهش حاضر، به منظور بهبود شرایط اصطکاکی در فرآیند کشش عمیق استفاده از روانکار معمولی غنی شده با نانو ذرات آلومینا (Al۲O۳) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی عملکرد نانو روانکار در مقایسه با روانکار معمولی، نیروی شکل دهی، مقادیر زبری سطح (Ra) و توزیع ضخامت قطعات شکل داده شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آزمایشات تجربی نشان می دهند که افزودن ۰/۵ درصد وزنی نانو ذرات Al۲O۳ به روانکار معمولی سبب بهبود قابل ملاحظه خاصیت روانکاری می شود بطوریکه در مقایسه با روانکار معمولی نیروی شکل دهی و زبری سطح به ترتیب به میزان ۱۶/۳۹% و ۱۹/۳۳% کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که استفاده از روانکار حاوی افزودنی نانو ذرات سبب ۲۳/۹۴% بهبود در ماکزیمم کاهش ضخامت در نقطه بحرانی می شود.
محمد حسین پور، عبدالحمید گرجی ولوکلا، محمد بخشی،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
آلیاژهای آلومینیوم دارای نسبت استحکام به وزن بالا و خواص ضدخوردگی مناسبی هستند. قابلیت شکل پذیری پایین در دمای اتاق، عیب عمده آن ها است. برای رفع این محدودیت، از عملیات شکل دهی گرم استفاده می شود. یکی از فرآیندهای شکلدهی، روش کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی می باشد که در حالت گرم تحقیقی بر روی آن گزارش نشده است. در پژوهش حاضر، پس از بررسی امکان شکل دهی آلیاژ آلومینیوم ۵۰۵۲ در فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی گرم، به مطالعه اثر فشار سیال، دما و سرعت فرآیند بر روی توزیع ضخامت و نیروی سنبه برای شکل دهی قطعه استوانه‌ای با کف تخت پرداخته شد. به منظور انجام تحلیل جامع، شبیه سازی فرآیند با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام گرفت. نشان داده شد که نتایج به دست آمده تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی داشته است. مشخص شد که افزایش فشار تا یک مقدار معین، باعث بهبود ضخامت می‌شود و نیروی سنبه افزایش می‌یابد. نیروی مورد نیاز سنبه با افزایش دما کاهش یافت ولی با تغییرات سرعت سنبه ثابت ماند. همچنین افزایش سرعت شکل دهی و کاهش دمای فرآیند نازک شدگی بیشینه را افزایش می دهد. به علاوه، شکل دهی ورق در دمای محیط، شرایط گرم غیرهم دما و هم دما مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که کاهش ضخامت بیشینه در حالت های گرم غیر هم دما و دمای محیط، کمتر از گرم هم‌دما بوده ولی نیروی بیشینه سنبه در حالت گرم هم دما کمتر میباشد.
عبدالحمید گرجی ولوکلا، اسماعیل محمدیان، محمد علی میرزایی،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
محیط شکل دهی در فرآیند های شکلدهی فلزات، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این بین فرآیند کششعمیق ساچمه‌ای به دلیل گسسته بودن محیط شکل دهی آن کاملا انعطاف پذیر می باشد. در این مقاله، توزیع ضخامت و نیروی لازم برای شکلدهی قطعه مخروطی شکل توسط فرآیندهای کششعمیق ساچمه‌ای و کششعمیق سنتی با استفاده از شبیهسازی اجزای محدود و آزمایشهای تجربی مورد مطالعه قرار گرفتند. در این تحقیق ورق هایی از جنس فولاد St۱۴و برنج با ضخامت ۱ میلی‌متر مورد استفاده قرار گرفت. نتایج شبیه سازی تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارند. نتایج نشان می دهد که نمونه شکل داده شده توسط فرآیند کششعمیق سنتی از توزیع ضخامت یکنواخت و مناسبتری نسبت به نمونه کشش عمیق ساچمه‌ای برخوردار است، ولی حداکثر نازک شدگی در قطعات مربوط به فرآیند ساچمه‌ای کمتر از فرآیند کششعمیق سنتی بود. همچنین ملاحظه گردید که نیروی مورد نیاز برای فرآیند کششعمیق ساچمه ای اندکی بیشتر از فرآیندکشش عمیق سنتی می باشد. همچنین مشاهده گردید که با افزایش شعاع ورودی ماتریس، نیروی لازم برای کشش برای هر دو فرآیند کششعمیق و ساچمه ای کاهش می یابد، با افزایش اندازه شعاع ورودی ماتریس میزان نازک شدگی کاهش می-یابد. ملاحظه گردید که یکی از مزیتهای فرآیند کششعمیق ساچمه‌ای نسبت به فرآیند کششعمیق سنتی دست یافتن به قطعه با شیب منفی میباشد.
علی فضلی، سید محمدرضا حسینی،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
شکلدهی الکتروهیدرولیک یک فرآیند شکلدهی سریع است که در آن انرژی الکتریکی ذخیره شده در خازن‌ها بین دو الکترود مستغرق در آب تخلیه می‌شود. تخلیه الکتریکی با تبخیر آب در محل تخلیه موج فشاری ایجاد می‌کند که از طریق آب به ورق منتقل شده، موجب شکلدهی آن میگردد. یکی از پارامترهای مهم در طراحی بهینه فرایند شکلدهی الکتروهیدرولیک تعیین محل مناسب الکترودها میباشد. در این تحقیق با استفاده از شبیهسازی المان محدود اثر موقعیت الکترودها در فرایند شکلدهی الکتروهیدرولیک در حالت شکلدهی الکتروهیدرولیک آزاد بررسی شده است. ابتدا چند نمونه از آزمایشات تجربی موجود در مقالات، با استفاده از نرمافزار المان محدود آباکوس شبیه سازی شده، نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی موجود مقایسه گردید که نشان‌دهنده توافق قابل قبول نتایج مدلسازی و نتایج تجربی میباشد. پس از صحه‌گذاری نتایج شبیهسازی، با تغییر محل الکترودها، اثر موقعیت الکترودها بر روی شکل‌پذیری قطعه و توزیع ضخامت در قطعه نهایی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که امکان شکلدهی قطعه تنها در موقعیت‌های محدودی از الکترودها وجود دارد و در محفظه‌ی شکلدهی می‌توان محلی را برای الکترودها پیدا کرد که ضمن آن که توزیع ضخامت قطعه را یکنواخت‌تر می‌کند، احتمال پارگی قطعه‌کار را نیز کاهش می‌دهد.
مجید الیاسی، فرزاد احمدی، مرتضی حسین زاده،
دوره ۱۵، شماره ۱۲ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
فرآیند شکلدهی لاستیکی، یک روش عملی و کم هزینه برای تولید صفحات دوقطبی فلزی با کانال‌های جریان چند آرایه پیچیده میباشد. در این پژوهش، به بررسی اثر روانکار بر میزان پرشدگی کانال‌های صفحات دوقطبی فلزی از جنس فولاد زنگ نزن ۳۱۶ و با ضخامت ۰,۱ میلی‌متر که با استفاده از فرایند شکلدهی لاستیکی شکل داده شده است، می‌پردازد. بدین منظور از یک لاستیک پلی اورتان با عدد سختی شور ۸۵A و ضخامت ۲۵ میلی‌متر و سه حالت روانکاری خشک، روغن SAE۱۰ و نایلون پلی پروپیلن استفاده شده است. در ابتدا پروفیل پرشدگی و توزیع ضخامت صفحات شکل‌گرفته برای دو قالب محدب و مقعر در حالت بدون استفاده از روانکار بررسی شد. در ادامه به منظور افزایش بیشتر در عمق پرشدگی و رسیدن به توزیع ضخامت یکنواخت‌تر، تاثیر روانکار بررسی گردید. نتایج نشان داد که در فرآیند شکلدهی لاستیکی، به منظور افزایش بیشتر در عمق پرشدگی و توزیع ضخامت یکنواخت‌تر در کانال‌های صفحات تولیدی می‌توان از روانکار استفاده کرد. همچنین در بین روانکارهای موجود، نایلون پلی پروپیلن به منظور مقاومت کششی بالا و ضخامت کم، بهترین گزینه برای تولید صفحات دوقطبی میباشد.
سیداحمد افتخاری، علی فضلی،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
شکلدهی تدریجی یک روش نسبتاً جدید در شکلدهی ورق‌های فلزی است که می‌تواند برای تولید تعداد کم قطعات مورد استفاده قرار گیرد. اما یکی از مشکلاتی که این روش دارد، نازک شدگی بیش‌ازحد ورق و عدم توزیع یکنواخت ضخامت در راستای شعاعی آن است. در روش مرسوم شکلدهی تدریجی، قسمت دیواره قطعه تولیدی کاهش شدید ضخامت را نشان می‌دهد، در حالی که ضخامت ورق در منطقه کف قطعه تولیدی تغییر نمی‌کند. این مشکل مانع بزرگی در کاربرد گسترده این فرایند در صنعت می‌شود. در این مقاله یک روش نوین برای اصلاح و بهبود توزیع ضخامت در فرایند شکلدهی تدریجی ارائه می‌شود. در روش جدید ارائه‌شده، یک پیش‌فرم به مراحل شکلدهی تدریجی اضافه می‌شود که با کاستن از ضخامت در قسمت کف قطعه، منجر به افزایش کمینه ضخامت در منطقه دیواره قطعه و یکنواخت‌تر شدن توزیع ضخامت قطعه میگردد. فرایند شکلدهی تدریجی با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس مدلسازی و با نتایج تجربی موجود در مقالات صحه‌گذاری گردید. سپس روش ارائه‌شده مدلسازی گردید که نتایج آن نشان‌دهنده قابلیت این روش برای بهبود توزیع ضخامت میباشد.
رضا رجبیه فرد، ابوالفضل درویزه، مجید علی طاولی، حامد صادقی، مجید مقدم، ناصر نورزاده،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، رفتار پوسته‌های استوانه‌ای با توزیع‌های ضخامت ثابت و ضخامت متغیر تحت بارگذاری محوری شبه استاتیکی به صورت تجربی و تحت ضربه محوری به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته‌های استوانه‌ای با توزیع‌های ضخامت ثابت و ضخامت متغیر مورد بررسی، از جنس فولاد و دارای قطر داخلی، طول و وزن یکسان می‌باشند. پوسته‌های استوانه‌ای به وسیله دستگاه سقوط آزاد جرم تحت ضربه قرار می‌گیرند و منحنی‌های تجربی نیروی محوری بر حسب زمان با استفاده از لودسِل به دست آورده میشوند، همچنین، برای شبیهسازی فرآیندهای ضربه از نرم‌اَفزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. تاثیر توزیع ضخامت بر میزان کوتاه‌شدگی، انرژی جذب شده، شکل کمانش و منحنی نیروی محوری بر حسب زمان پوسته‌های استوانه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. پی برده می‌شود که در بارگذاری محوری شبه استاتیکی، تغییر در توزیع ضخامت پوسته می‌تواند شکل کمانش را از کمانش ترکیبی (ترکیبی از مودهای متقارن و الماسی) به کمانش متقارن پیشرونده انتقال دهد. همچنین در بارگذاری محوری ضربه‌ای، تغییر در توزیع ضخامت پوسته می‌تواند تعداد چروک‌های کامل شده را تحت تاثیر قرار دهد. بررسی‌ها حاکی از آن است که در شرایط انرژی ضربه یکسان، پوسته استوانه‌ای با توزیع ضخامت متغیر، با کوتاه‌شدگی بیشتر، انرژی تقریباً یکسانی را در مقایسه با پوسته استوانه‌ای با توزیع ضخامت ثابت جذب می‌نماید و نیروهای میانگین و بیشینه کمتری را به سازه تحت حافظت انتقال می‌دهد، لذا پوسته استوانه‌ای با توزیع ضخامت متغیر جاذب انرژی بهتری است. مشخص می‌شود که تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی برقرار است.
پیام طیبی، علی فضلی، پرویز اسدی، مهدی سلطانپور،
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله شکلدهی تدریجی تک نقطه‌ای (SPIF) ورق‌های آلیاژی آلومینیوم ۵۰۸۳ که با فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) اتصال داده شده‌اند به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. ورق‌‌ها با ضخامت ۲ میلی‌متر با سرعت دورانی و پیشروی یکسان جوشکاری شده است. برای بررسی اثر جوشکاری FSW بر شکل پذیری در فرایند SPIF، ورق‌های یکپارچه و ورق‌های FSW شده به‌صورت مخروطی شکلدهی شده و حداکثر زاویه دیواره برای هر دو حالت تعیین شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که حداکثر زاویه شکلدهی برای ورق FSW شده آلیاژ ۵۰۸۳ با ورق یکپارچه تفاوت زیادی ندارد و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی تأثیر منفی بر شکل‌پذیری ورق ندارد. برای بررسی اثر فرایند SPIF و FSW بر خواص مکانیکی و میکروساختاری ورق آلومینیوم ۵۰۸۳ اثر این دو فرایند بر میکروسختی و اندازه دانه ها تحلیل شده است. در ادامه، فرایند شکلدهی تدریجی ورق یکپارچه و ورق FSW شده با نرمافزار المان محدود آباکوس مدلسازی شده است. پس از صحه‌گذاری شبیه سازی، تأثیر فرایند FSW بر توزیع ضخامت و توزیع کرنش در فرایند شکلدهی تدریجی بررسی شده است. نتایج نشان دهنده توزیع ضخامت یکنواخت، توزیع کرنش اصلی یکنواخت و توزیع کرنش فرعی غیریکنواخت در شکلدهی نمونه FSW شده است.
محمد حسن شجاعی فرد، آزاده ساجدین، ابوالفضل خلخالی،
دوره ۱۹، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۳۹۸ )
چکیده
ضخامت پره‌های توربین توربوشارژر به دلیل بلاکیج و افت‌های انتهایی پره محدود می‌شود و از طرفی به دلیل بارهای آیرودینامیکی در معرض آسیب است. طراحی مناسب پره نیازمند شناخت تمامی بارهای وارده بر پره است. بنابراین نیروی وارده از طرف سیال به پره باید محاسبه شود. اگرچه که ضخیم‌کردن پره منجر به مقاومت بیشتر در مقابل شکست و ترک می‌شود ولیکن این امر تاثیر زیادی بر راندمان و اغتشاشات جریان و بارگذاری آن می‌شود. بنابراین بهترین راه انتخاب ضخامت بهینه مطالعه ایرواستاتیکی و آیرودینامیکی پره در ضخامت‌های گوناگون برای نقاط مختلف آن است. این مقاله نتایج چگونگی و علت تغییرات راندمان به دلیل تغییر ضخامت لبه ورودی و خروجی، نوک و پایه پره، ضخامت ماکزیمم و محل آن و شکل لبه انتهایی را در یک توربین جریان مخلوط توربوشارژر با ورودی دو گانه شرح می‌دهد. وجود حلزونی دوگانه منجر به هم پوشانی کمتر پالس‌های شارژ ورودی به توربوشارژر و نهایتاً استفاده بهینه از انرژی جنبشی گازهای خروجی از موتور می‌شود. در این نوع توربوشارژر علاوه بر اینکه جریان ورودی به هر ۱۸۰درجه روتور متفاوت است، توزیع جریان هر گذرگاه نیز با دیگری متفاوت است بنابراین برای مطالعه جریان نیاز به مدلسازی کل توربین است. آنالیز بر همکنش سیال و جامد روی پره توربین توسط مدلسازی جریان با CFD و مدلسازی پره توسط FEA و سپس کوپلینگ نتایج در نرمافزار CFX ANSYS انجام شده است. صحه‌گذاری توربین مبنا براساس نتایج آزمایشگاهی توربوشارژر امتحان شده در دانشگاه امپریال کالج انجام گرفته است.
بهزاد سلطانی، مهرداد بابائیان، حسین قاسمی،
دوره ۲۰، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۹ )
چکیده
روش شکلدهی نموی تک‌نقطه‌ای با هزینه پایین و انعطاف‌پذیری بالا می‌تواند جایگزین مناسبی برای روشهای مرسوم لبه‌دارکردن سوراخ ورق باشد. در این مطالعه، امکان لبه‌دارکردن سوراخ مربعی ورق آلومینیوم AL۱۰۵۰ با استفاده از روش شکلدهی نموی مورد بررسی قرار گرفته و کیفیت فلنج هرمی ایجادشده با فلنج مخروطی مقایسه شده است. شکل نهایی فلنج به‌گونه‌ای تعریف شده است که زاویه دیواره با افزایش ارتفاع به‌تدریج افزایش یابد. شبیهسازی فرآیند با نرمافزار آباکوس انجام شد و برای اعتبارسنجی نتایج شبیهسازی، آزمایش عملی نیز انجام گرفت. پس از انجام آزمایشهای تجربی، ویژگی‌های فلنج مانند اندازه نهایی سوراخ، ارتفاع فلنج و ضخامت دیواره، بررسی شدند. نتایج نشان داد که در لبه ایجادشده حول سوراخ دایره‌ای برگشت فنری کمتر و دقت ابعادی بیشتر است ولی با ملاحظه ارتفاع و اندازه سوراخ، می‌توان سوراخ مربعی را نیز با روش نموی لبه‌دار کرد. نتایج اندازه‌گیری ابعادی فلنج‌ها نشان داد که ابعاد نهایی سوراخ پس از لبه‌دارشدن، افزایش خواهد یافت. با بررسی سوراخ‌های مختلف مشاهده شد که هر چه سوراخ اولیه بزرگ‌تر باشد، میزان افزایش ابعاد سوراخ پس از فلنج‌کردن، کمتر خواهد بود.
حمیدرضا قهرمان، محمد هنرپیشه، محمد باقر سرافرازی،
دوره ۲۲، شماره ۵ - ( ۲-۱۴۰۱ )
چکیده
یکی از روشهای شکلدهی لولهها، روش خمکاری کششی-دورانی است. امروزه خمکاری لولههای جدارنازک
با شعاع انحنای کم یک فرآیند تولیدی پرکاربرد در صنایع خودروسازی، نظامی و هوافضا به شمار میرود که برای خمکاری قطعات با استحکام بالا، استفاده می‌شود. در این مقاله ابتدا مدل‌های لازم برای انجام شبیهسازی فرایند خم لوله، ایجاد شد و در ادامه خصوصیات مکانیکی لازم برای فولاد ۳۰۴ و الاستومرها تعیین گردید. در ادامه به بررسی تجربی و عددی نیروی شکلدهی و تغییرات ضخامت دیوارهی لوله پرداخته شد. شبیهسازی فرآیند با استفاده از مندرلهای الاستومری پلییورتان و نیتریل با استفاده از نرمافزار المان محدود آباکوس بر روی فولاد ۳۰۴ انجام گرفت که با مقایسهی بین نتایج شبیهسازی و تجربی، انطباق خوبی بین نتایج مشاهده شد. همچنین اثرات پارامترهای فرآیند شامل جنس مندرل، قطر لوله و شعاع خم بر حداکثر نیروی شکلدهی توسط آنالیز فاکتوریال مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر نیروی شکلدهی برای هر دو نوع جنس مندرل برای لولههایی با قطر کم و شعاع انحنای بالا حاصل میگردد. همچنین، با افزایش ۳۰ درصدی شعاع خم برای لولههای با قطر کمتر، نیروهای خمکاری ۵ برابر میشوند. ضمناً، در قطر و شعاع خم برابر، نیروهای خمکاری در حالت استفاده از مندرل پلییورتان ۲۵ درصد بیشتر از مندرل نیتریل میباشد.
