تحقیق روش المان محدود در طراحی قالبهای فلزی
چکیده ی بخشهایی از متن:
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.
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.
...
روش تحلیل:
مش‌بندی توافقی:
در طول برش، تغییر شکل در ناحیه باریکی حول لبه ابزار متمرکز است. در این نقطه امکان ندارد تحلیل ادامه یابد تا زمانی که المان در این منطقه متلاشی شود. به عبارت دیگر برای اجتناب از این مشکل و محاسبه توزیع تتنش، کرنش، مش‌بندی و ترتیب صحیح چگالی جدید مش نیاز است.
زمان مش‌بندی مجدد المانهای کوچک حول لبه ابزار برای توصیف لبه ابزار به کار می رود. برای ذخیره حافظه سیستم کامپیوتر و زمان محاسبه المانهای بزرگی در نواحی با تغییر شکل کم قرار می‌گیرند. اندازه مش با تقسیم‌بندی شکل ( 50 ) مشخص می‌شود هر زیر مجموعه در مورد خط خارجی شکل و اندازه مش اطلاع می‌دهد و مش بوسیله تولید و اتصال نقاط یا کره‌ها مطابق اطلاعات شکل ( a 51 ) ساخته می‌شود. توزیع کرنش و تنش که وابسته به شرایط ابزار است بدون استفاده از نقطه واحد محاسبه می‌شود. شکل ( b51 ).
شرایط مدلسازی برش:
در اینجا مدلسازی برش ورق فولادی با %6/0 کربن با ورق گیر انجام شده است. شکل
( 52 ) مرحله شروع و جدول ( 53 ) شرایط مدلسازی را نشان می‌دهد. شکاف کشش میله‌گرد در اینجا بسته به پارامترهای مواد رخ می‌دهد. قطعه ورق 45 میلیمتر قطعه ماتریس 25 میلیمتر و ضخامت ورق 5/1 میلیمتر و لقی بین سنبه و ماتریس 10% ضخامت ورق یعنی 15/0 میلیمتر می‌باشد. شکل لبه ابزار با استفاده از یک قوس و سختی آن به وسیله شعاع این قوس توصیف شده است.