research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
Investigation of Contact Interface Between the Punch and Blank in Deep Drawing Process

Author: Waleed Khalid Jawad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2007 Volume: 25 Issue: 3 Pages: 370-382
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this work a commercially finite element program code (ANSYS 5.4), is usedto perform the numerical simulation of the deep drawing operation.A simplified axisymmetric model of cylindrical cup of (44mm) outer diameter,(28mm) height and (0.5mm) sheet thickness of annealed mild steel of 0.15%carbon content, has been developed, and the numerical results are comparedwith the experimental work. Six types of punches of (43mm) diameter withpunch profile (nose) radius of {P=3,6,9,15,18, & 21.5 mm}have beenconstructed and used, and the value of die profile (nose) radius is keptconstant to (d=6mm).This work aims to study the effect of punch profile radius on the interfacialcontact between the punch and the blank, punch load, thickness variation overthe produced cup wall, localized strains and stresses distribution across theinner and outer wall of the drawn part, the height and amount of spring backof the drawn part.The results show that ;The length of contact distance between the blank and the punch increases asthe punch nose increases and its value approximately is equal to punch noseradius. Increasing the punch profile radius leads to increasing the cup heightabout (20 % for FESimulation & 18 % for experimental work), andincreasing the value of springback to about (1.75 % for FE Simulation &1.25% for experimental work)) for punch nose radius ranging from (3 to 21.5mm).The greatest thinning is seen to occur with spherical punch due to greatstretching of the blank over the punch head. The punch load decrease slightlywith increasing punch nose radius .The more generous punch radius(spherical nose), the more gradual rise of the punch load and larger thepunch travel. The stress and strain distributions for all geometries chosen aresimilar in shape, and have the same trend and approximately the same valuesfor both inner and outer wall of the drawn part.

الخاص بتقنية العناصر المحددة في تمثيل ( ANSYS تم في هذا البحث استخدام برنامج ( 5.4عملية السحب العميق . حيث تم تمثيل العملية باستخدام نموذج متماثل المحاور على شكل قدح0.5 ) ولمعدن الصلب mm ) 28 ) وسمك mm) 44 ) وارتفاع mm ) أسطواني بقطر خارجيالطري بنسبة كربون (% 0.15 ) ، مع إجراء مقارنة بين النتائج العملية والنتائج النظرية . وقدذات نصف قطر تقوس للحافة مقداره (Punch) تم تصنيع واستخدام ستة انواع من المخارمبقى ثابت ( Die) 3,6,9,15,18,21.5 ) ,في حين ان نصف قطر تقوس حافة القالب الانثى mm)(6mm) بمقدار يهدف البحث الى دراسة تأثير تغير نصف قطر تقوس حافة المخرم على منطقة التماس بينالمخرم والصفيحة , قوة ضغط المخرم , تغير السمك على جدار القدح المنتج , توزيعالآجهادات والانفعالات على الجدار الداخلي والخارجي للقدح المنتج , مق دار ارتفاع القدحللقدح المنتج. (springback) والارتداد الخلفيوقد اثبتت النتائج مايلي:يزداد طول منطقة التماس بين المخرم الذكري والصفيحة مع زيادة نصف قطر تقوس حافةالمخرم , وان قيمتها تساوي قيمة نصف قطر التقوس تقريب ا. تؤدي زيادة نصف قطر تقوس( حافة المخرم الى زيادة ارتفاع القدح المنتج في حدود (% 20 ) نظريا , وفي حدود (% 18( عمليا. كما يؤدي الى زيادة قيمة الارتداد الخلفي بمقدار (% 1.75 ) نظريا , و (% 1.25عمليا. أن أقصى قيمة لترقق المعدن تحدث عند استخدام مخرم كروي الرأس بسبب المط الزائدللمعدن على وجه المخرم . كما تؤدي زيادة نصف قطر تقوس حافة المخرم الى تقليل قوةالسحب بدرجة بسيطة , حيث تكون الزيادة الحاصلة في قوة السحب مع استمرار الشوطبصورة تدريجية وتستغرق مسافة أطول للشوط . آما طريقة توزيع الأجهادات والانفعالاتولجميع المخارم المستخدمة ,فقد كانت متشابهة ومتق اربة من حيث القيمة , سواء على الجدارالخارجي أو الداخلي للقدح المنتج.

Keywords


Article
Design Modification in a Multi-stage Deep Drawing Process

Author: Waleed Khalid Jawad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2008 Volume: 26 Issue: 1 Pages: 29-44
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this research an analysis of multi-stage deep drawing process is carried outfor process design of cylindrical cup drawing with large drawing ratio ( β = 3.416).A three stage deep drawing tooling was designed and constructed to carry out theexperimental work required to produce a cylindrical cup of (25mm outer diameter)formed from a circular flat blank (82 mm diameter) comprised of mild steel of(0.15%) carbon content, without any intermediate annealing. The difference in thedrawing ratio between the neighboring stages was reduced so as to achieve moreuniform deformation in the cross-section. The study confirms the real deformationmechanism and inspects the contact conditions at the tool-blank interface. In thesecond and third stage of drawing, three direct re-drawing methods were used tore-draw the cup produced from the first stage (By using internal blank holder, without blank holder, and by using centering block method).The analysis reveals that the difference in the drawing ratio, and the irregularcontact condition between the blank and die (which occur when using second andthird method of re-drawing), induces non-uniform metal flow, which causewrinkling, tearing, and severe extension of metal during the re-drawing process. forThere the first method (By using internal blank holder) was chosen for detailedanalysis because it ensures reduction in wrinkling and tearing of the cup wall.From the comparison between the results of the three stages of drawing, it hasbeen found that the drawing force decrease for each successive stage of drawingprocess, increasing the value of effective strain distribution over the cup wall withdie nose radius, the radial and hoop strain increases remarkably for each successivestage of drawing, while the thickness strain increases slightly, which lead toproduce a uniform wall thickness of the re-draw cup. It was found that, the use ofinternal blank holder in re-drawing process, increases cup formability, extends toollife by eliminating wrinkling and tearing, reduces the possibility of failures,improves part quality and increase production speed.

في ھذا البحث،تمت دراسة عملیة السحب العمیق ولعدة مراحل ولنسبة سحب عالیة مقدارھاوقد تم تصمیم قالب سحب لثلاث مراحل لتنفیذ الج زء العمل ي ال لازم لإنت اج ق دح ( β = 3.416)82 ) م ن م ادة الص لب mm) 25 ) من صفیحة دائریة مستویة قطرھا mm) أسطواني بقطر خارجيالكربوني ذو نسبة كربون ( % 0.15 )وبدون إجراء عملیة تخمیر بین المراحل الثلاث. وقد تم تقلی لالف رق ب ین نس ب الس حب للمراح ل ال ثلاث لغ رض الحص ول عل ى تش كیل متج انس للج زء المن تج .ویشمل البحث دراسة میكانیكیة التشویھ الحاصل واكتشاف ظروف التماس بین العدة والصفیحة. فيالم رحلتین الثانی ة والثالث ة م ن الس حب، ت م اس تخدام ث لاث طرائ ق لإع ادة الس حب المباش ر ھ ي(باستخدام وسادة ضغط داخلیة، وبدون وسادة ضغط ، وباستخدام قالب لمركزة الشغلة).وقد ظھر من الدراسة إن الاختلاف في نس ب الس حب وظ روف التم اس غی ر المن تظم م ا ب ینالصفیحة والقالب (التي تحدث عند اس تخدام الطریق ة الثانی ة والثالث ة م ن إع ادة الس حب)،ین تج منھ اانسیاب غیر منتظم للمعدن مما یتسبب في إحداث تجعد وتمزق وتمدد كبیر في المعدن خ لال عملی ةإعادة السحب . لذلك فقد اعتمدت الطریقة الأولى (استخدام وس ادة ض غط داخلی ة ) ف ي إج راء عملی ةالتحلیل لأنھا تضمن تقلیل التجعد والتمزق في جدار القدح المنتج.بمقارنة نتائج المراحل الثلاث ، وجد حدوث انخفاض في قوة السحب مع توالي المراح ل المتعاقب ةمع زیادة في قیمة الانفعال الفاعل (effective strain ) على ج دار الق دح م ع زی ادة قیم ة نص فقط ر تق وس مقدم ة القال ب الأنث ى ( (die nose radius . ی زداد مق دار الانفع ال القط ري والانفع الالمحیطي بشدة في كل مرحلة من مراحل السحب ،في حین یزداد مقدار انفعال السمك بصورة قلیلةمما ینتج جدار متجانس للقدح المنتج . وق د وج د إن اس تخدام وس ادة الض غط الداخلی ة لمرحل ة إع ادةالسحب یزید من قابلیة المعدن للسحب كما یزید من عمر القالب بسبب منعھ حدوث التجعد والتمزق،(failure) ، ویحس ن نوعی ة المن تج وبالت الي ی زداد الإنت اج ویقل ل م ن احتم ال الفش

Keywords

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

English (2)


Year
From To Submit

2008 (1)

2007 (1)