ماهنامه علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس. mme.modares.ac.ir

Transcript

1 صص 5 شماره 61 دوره 6931 مرداد مجله مهندسی مکانیک مدرس ماهنامه علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس Downloaded from mme.modares.ac.ir at 22:54 IRST on Wednesday January 9th 2019 mme.modares.ac.ir بررسی چروکیدگی با استفاده از یک الگوریتم هندسی در فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی و جریان روبهداخل سیال 4 میالد صادق یسدی 3 عبذالحمیذ گرجی *2 محمذ بخشی جویباری 1 مازیار خادمی دا طگا ص عتی ضیز ا ی تاتل ه ذسی هىا یه دا طج ی وارض اسی ارضذ - 1 دا طگا ص عتی ضیز ا ی تاتل ه ذسی هىا یه استاد - 2 دا طگا ص عتی ضیز ا ی تاتل ه ذسی هىا یه دا طیار - 3 دا طگا ص عتی ضیز ا ی تاتل ه ذسی هىا یه دا طج ی دوتزی - 4 bakhshi@nit.ac.ir 484 ص ذ قپستی * تاتل چکیده در. در طزاحی اتشار تعییي پاراهتز ای هؤثز در فزآی ذ ای ضىلد ی رق ای فلشی تسیار ه ن هیتاضذ پیص تی ی چز ویذگی جل گیزی اس آى و تزل چز ن در احی فل ج تا و تزل فطار سیال الع در. چز ن هوىي است در د احی فل ج یا دی ار رخ د ذ ضىلد ی ف جاى ای فلشی تا استفاد اس یه در ایي همال. اهزی دض ار هحس ب هیض د اها در احی دی ار ت دلیل آساد ت دى رق سطح سیزیي رق چ ذاى دض ار یست ت تزرسی چز ویذگی در دی ار لطعات هتمارى هخز طی در فزآی ذ ت سع یافت وطص عویك ر ش ذسی هثت ی تز ضثی ساسی عذدی اس د فطار هستمل تزای ضىلد ی رق در فزآی ذ ت وار گزفت ضذ. یذر دی اهیىی تا فطار ضعاعی جزیاى سیال ر ت داخل پزداخت ضذ است ت عال. اثزات ن فطار ضعاعی ن فطار هحفظ تز پذیذ چز ویذگی ه رد هطالع لزار گزفت است تا ت ج ت ها یت فزآی ذ. استفاد هی ض د آسهایص تجزتی ت ه ظ ر صحتس جی تایج. ضخاهت ا لی رق سزعت س ث تز ر ی چز ویذگی در دی ار لطع تزرسی ضذ است اثز ج س یافت ا طاى داد و. تز ر ی رق ای ف الدی هسی ا جام ضذ است و لاتل اعتواد ت دى ایي ر ش را در تزرسی چز ویذگی طاى هید ذ وا ص هؤثز چز ویذگی را ت نچ یي افشایص ضخاهت. افشایص فطار ضعاعی یا وا ص فطار هحفظ ه جز ت افشایص چز ویذگی هیگزدد اتستگی ضذیذی ت پاراهتز ای ر دی در هذلساسی نچ ى سزعت س ث طاى داد ضذ و ضثی ساسی چز ویذگی عال تز ایي. د ثال دارد. ا ذاس ه اسة الواى دارد اطالعات مقاله همال پض طی واهل 1395 ت وي 10 : دریافت 1396 فز ردیي 04 : پذیزش 1396 اردیث طت 71 : ارائ در سایت : ولیذ اصگاى چز ویذگی یذر فزهی گ لطعات هخز طی فطار ضعاعی Investigation of Wrinkling in Hydrodynamic Deep Drawing assisted by Radial Pressure with Inward Flowing Liquid Based on a Geometric Method Maziar Khademi, Mohammad Bakhshi Jooybari*, Abdolhamid Gorji, Milad Sadegh-Yazdi Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran * P.O.B. 484, Babol, Iran, bakhshi@nit.ac.ir ARTICLE INFORMATION ABSTRACT Original Research Paper Received 29 January 2017 Accepted 24 March 2017 Available Online 07 May 2017 Prediction and prevention of wrinkling are very important in tool design and determining the effective parameters in sheet metal forming processes. In forming metallic cups, wrinkling generally occurs in the two regions of flange and wall. The control of wrinkling in flange area is made less difficult by controlling the fluid pressure applied on the lower surface of the sheet, but in the wall region it is difficult because the sheet is not supported. In this paper, using a geometric method based on numerical simulation, the wrinkling in the wall of the symmetric conical parts in the developed hydrodynamic deep drawing with radial pressure and inward flowing liquid is investigated. In the process, two independent pressure supplies have been used for forming the sheets. Due to the nature of the process, the effects of radial and cavity pressures on wrinkling have been investigated. In addition, the effects of material, initial blank thickness and punch velocity on wrinkling in wall area were investigated. To verify the results of the simulation, several experimental tests have been done on the St13 and copper sheets. Good agreement between the simulation and experimental results shows the reliability of this method in the wrinkling study. It was also demonstrated that increasing the maximum radial pressure or decreasing cavity pressure leads to increasing wrinkling. Additionally, wrinkling was decreased with increasing blank thickness. Moreover, it was shown that wrinkling simulation is very dependent on input parameters such as punch velocity and appropriate element size. Keywords: Wrinkling Hydroforming Conical part Radial pressure مقدمه -1 Please cite this article using: : برای ارجاع به این مقاله از عبارت ذیل استفاده نمایید M. Khademi, M. Bakhshi-Jooybari, A. Gorji, M. Sadegh-Yazdi, Investigation of Wrinkling in Hydrodynamic Deep Drawing assisted by Radial Pressure with Inward Flowing Liquid Based on a Geometric Method, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 5, pp , 2017 (in Persian)

2 Hydroforming HDDRP Flange 2 3 Holder Punch C Die rim block Die Fluid pressure Relief Valve Fig. 1 Pressure system and die set in the process of hydrodynamic deep ] drawing assisted by radial pressure [8 شکل 1 ػیؼت فـبس د ػ لب ت دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی [ ]8 ت ؾ فـبسی الص ثشای ایدبد چش ن دس بحی ف ح اػت..2 ؿى یشی چش ن دس دی اس ث ػ ت صیبد ث د ؼجت اثؼبد دی اس ث ضخب ت سق ساحتتش اػت.3. چش ویذ ی دس بحی ف ح ث ػ ت ای و ف ح ؼ ال اص لطؼ خذا یؿ د ثب یه ػ یبت اضبفی حزف یؿ د ا ب چش ویذ ی دس دی اس ؼ ال دس لطؼ بیی ی ب ذ اكطالحب چش ن ب ذ بس ب داسد. ثشای ثشسػی پذیذ چش ویذ ی اص س ؽ بی خت ف تح ی ی تدشثی ؿجی ػبصی اخضای حذ د اػتفبد ؿذ اػت. ىبسا [ ]15 ثب ثشسػی چش ویذ ی دس دی اس لطؼبت ت ؾ ثحشا ی ثشای ایدبد چش ن سا دس فشآی ذ وـؾ ػ یك لطؼبت خش طی ؼتطی ی ث دػت آ سد ذ. س ؽ سد اػتفبد ای حممب یه تئ سی تح ی ی ثش ج بی س ؽ اخضای حذ د ث د. ا بسػتب ی ىبسا [ ]16 ثب اػتفبد اص س ؽ تح ی ی د ؿبخ ی ث ثشسػی چش ویذ ی دس سق بی د الی پشداخت ذ. حممب یبد ؿذ داس بی حذ چش ویذ ی سا ثشاػبع یش ی سق یش استفبع ؿى د ی دس فشآی ذ وـؾ ػ یك ث دػت آ سد ذ. كحتػ دی تبیح ث دػت آ ذ تطبثك خ ثی سا یب س ؽ تح ی ی آص بیؾ تدشثی دس پظ ؾ آ ب ـب داد. بؿ ی ىبسا [ ]17 ثب اػتفبد اص ؿجی ػبصی اخضای حذ د پ دش حذ ؿى د ی دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی سا ث دػت آ سد ذ. پبسا تش بی بػت فشآی ذی ب ذ فـبس ثیـی ثشای ت یذ لطؼ ػب ثذ چش ویذ ی ثب اػتفبد اص پ دش حذ ؿى د ی اص تبیح شفت ؿذ ای حممب ث د اػت. دس پظ ؾ بی ك ست شفت پذیذ چش ویذ ی و تش دس فشآی ذ بی ی یذس فش ی ثشسػی ؿذ اػت. ػال ثش ای طب ؼبت ك ست شفت اوثشا ای پذیذ سا ث ك ست ویفی دس لب ت روش ث ج د یب ػذ ث ج د چش ویذ ی دس ظش ی یش ذ. چ ی دس ساثط ثب س ؽ بی ثشسػی ای ػیت س ؽ بی تح ی ی ؼ ال ثشای اؿىب ذػی پیچیذ ثؼیبس لت یش ؼت ذ دس ثشخی الغ ای س ؽ ب ت ب دسثش یش ذ حب تی خبف اص پذیذ سد ثشسػی ی ثبؿذ. تبو ضاسؿی پیشا ثشسػی چش ویذ ی دس فشآی ذ یذس فش ی ثب فـبس ؿؼبػی دس دی اس لطؼبت خش طی اسائ ـذ اػت. اص ای س دس ای پظ ؾ ػؼی ؿذ تب دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب پذیذ چش ویذ ی ثب اػتفبد اص یه س ؽ ذػی ثشسػی ؿ د. دس لؼ ت آص بیؾ تدشثی پیبد ػبصی فشآی ذ د پ پ ؼتم ثشای ایدبد فـبس ؿؼبػی حفظ ث ظ س و تش حظ ای مط ث م ط س ی ؼیش فـبس ب ث وبس شفت ؿذ. اػتفبد اص د پ پ ؼتم اص یىذی ش دس تأ ی فـبس حفظ فـبس خب جی ا ىب تغییش و تش ص ب فـبس خب جی فـبس حفظ سا فشا یآ سد و تفب ت اص فشآی ذ ىبسا [ ]12 یثبؿذ صیشا آ ب ت ب لبدس ث 711 دس یب فشآی ذ بی ؿى د ی سق بی ف ضی ب ذ وـؾ ػ یك ؿى د ی ا ىتش غ بطیؼی ؿى د ی چشخـی یذس فش ی 1 یىی اص فشآی ذ بی ؼجتب خذیذ یثبؿذ [. ]1 ای فشآی ذ و دس ػب بی لج اص خ خ ب ی د اثذاع ت ػؼ داد ؿذ دس د 1990 سد الجب ؼتشد ك بیغ خ دس ػبصی اپی بیی لشاس شفت [ ]2 دس ػب بی اخیش ت خ حممب سا دس ت یذ وبسثشد بی تفب ت ث خ د خ ت وشد اػت [.]4,3 حب ت ت ؾ ث تش ؼجت ث فشآی ذ بی ػ تی ث وـؾ ػ یك خت ؿذ اػت تب ثت ا ث لطؼبتی ثب ػ ك ثیـتش دس ای فشآی ذ دػت یبفت [.]5 ػال ثش ای وب ؾ بػت اكطىبن یب سق اثضاس ا ؼطبفپزیشی ویفیت ػطح ثبال دلت اثؼبدی صیبد لبث یت تىشاس اص ضایبی ای فشآی ذ یثبؿذ [.]6 دس ػب بی اخیش س ؽ بی ی یذس فش ی ب ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی وـؾ ػ یك یذس ىب یىی وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی یذس فش ی ثب فـبس یى اخت س ی سق اسائ ؿذ اػت. دس یب ای س ؽ ب وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی ثشای ؿى د ی لط ؼبت پیچیذ لطؼبت ثب ؼجت وـؾ ثبال بػت یثبؿذ [.]7 ای فشآی ذ طبثك "ؿى "1 ثب یه تغییش دس د ػ لب ت وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثشای ایدبد فـبس ؿؼبػی ت ػؼ یبفت اػت. دس ای فشآی ذ و دس مبیؼ ثب یذس فش ی ؼ ی یبص ث تد یضات خبف آةث ذی ذاسد فـبس س غ خ د دس اطشاف شد سق و دس یذس فش ی ؼ ی خ د ذاسد مؾ ؤثشی سا دس افضایؾ ؼجت وـؾ وب ؾ یش ی ؿى د ی ایفب یو ذ [.]11-8 شخی ىبسا [ ]7 ثب اػتفبد اص فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی 2 ت ا ؼت ذ ث ؼجت وـؾ 9.76 دس ؿى د ی لطؼبت خش طی ؼی ثب ت صیغ ضخب ت بػت یى اخت دػت پیذا و ذ. ایذ خ د فـبس ؿؼبػی دس اطشاف شد سق دس ادا ت ػؼ ای س ؽ دش ث اثذاع س ؿی ث ب وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب ؿذ اػت [.]12 دس ای س ؽ ثب اػتفبد اص یه ىب یض یذس یىی فـبسی ثبالتش اص فـبس حفظ دس بحی ج سق ایدبد یؿ د. فـبس ؿؼبػی ایدبد ؿذ ث تغزی سق ث داخ حفظ لب ت و ه یو ذ دس تید آ ؼجت وـؾ افضایؾ یش ی ؿى د ی ث ط س ؤثشی وب ؾ ییبثذ. ػال ثش ضایبی فت ؿذ دسثبس فـبس ؿؼبػی خ د ای فـبس دش ث ایدبد ت ؾ بی حیطی دس تید ثش ص یىی اص ػی ة فشآی ذ بی ؿى د ی ث ب چش ویذ ی دس لطؼبت اػت ا ای خش طی یؿ د. ثب ت خ ث آصاد ث د ثخؾ لبث ت خ ی اص سق دس بحی ثی ن ػ ج سق یش دس لطؼبت خش طی ا ىب ثیـتش ایدبد چش ن دس دی اس ای لطؼبت ؼجت ث لطؼبت اػت ا ای خ د داسد [.]13 چش ویذ ی و ػی بپبیذاسی دس فـبس حؼ ة یؿ د اص ا یت ثبالیی ثشخ سداس اػت. پیچیذ ی ا یت ای پذیذ ثبػث ؿذ تحمیمبت فشا ا ی دس ای ص ی ا دب ؿ د. تـىی چش ن ث ط س و ی دس د بحی اتفبق یافتذ : چش ن دس بحی ای اص لطؼ و سق ثب اثضاس ؿى د ی دس ت بع اػت (ف ح )3 ؿى یشی چش ن دس بحی ای اص لطؼ و سق ثب اثضاس دس ت بع یؼت (دی اس.]14[ ) چش ویذ ی دس دی اس ؼجت ث چش ویذ ی دس ف ح اص ا یت ثیـتشی ثشخ سداس اػت. د ی ای ا ش سا یت ا دس ػ ػب صیش ثشؿ شد.1 : یضا ت ؾ فـبسی سد یبص ثشای ؿش ع چش ویذ ی دس دی اس ؼ ال و تش اص یضا Pradial

3 جذول 2 مبدیش ـخل بی ب ؼب شدی ثشای سق St13 Table 2 Anisotropy values for St13 sheet ـخل ب ؼب شدی مذاس r0 r45 r90 R22 R33 R خواص مواد -3 شبیهسازی اجسای محدود خ اف فیضیىی ىب یىی اد اػتفبد ؿذ دس خذ 1 آ ذ اػت. اد ث وبس سفت دس آص بیؾ بی تدشثی سق ف الدی غ خب ق ثب ضخب ت ا ی 1 mm یثبؿذ. ثشای ذ ػبصی دلیك تؼیی پبسا تش بی ب ؼب شدی ثشاػبع اػتب ذاسد [ ]20 بی آص وـؾ دس خ ت بی دسخ ؼجت ث خ ت سد وـیذ ؿذ ذ. ب ؼب شدی سق دس ص ای θ ؼجت ث خ ت سد ثشاػبع وش ؾ بی پالػتیه ث ك ست ؼبد (1) تؼشیف یؿ د ] :[21 ؿجی ػبصی اخضای حذ د ث ػ ا س ؿی ثشای ثشسػی ا ذاص یشی پبسا تش بی فشآی ذی و دس حب ت آص بیـ ب ی لبث ا ذاص یشی یثبؿذ یب ضی ثبالیی ثشای آ الص اػت س ؽ وبسآ ذی اػت. ث ی خبطش ت ػؼ ث ش یشی اص ای س ؽ دس ػب بی اخیش ث د ی ف ایذی چ افضایؾ ػشػت حبػجبت وب ؾ ضی ب لبث یت تىشاسپزیشی ؿذت ثیـتشی یبفت اػت. ث ظ س ؿجی ػبصی فشآی ذ دس ای پظ ؾ اص ش افضاس اخضای حذ د تدبسی آثبو ع 3 ؼخ اػتفبد ؿذ اػت. سفتبس ىب یىی فیضیىی سق بی ف الدی غ خب ق ثب ـخلبتی و دس ثخؾ لج دس خذ 1 اسائ ؿذ ث ش افضاس ؼشفی شدیذ. سفتبس بد ثشای غ خب ق ث ك ست ؼب شد ثشای سق ف الدی ث ك ست ب ؼب شد دس ظش شفت ؿذ اػت. دس تؼیی حذ تؼ ی بد دس سق ف الدی غ خب ق ث تشتیت اص ؼیبس بی تؼ ی یضص 4 ی 5 اػتفبد ؿذ اػت [.]7 سق اػتفبد ؿذ دس فشآی ذ ث ك ست ؿى پزیش ػبیش اخضای لب ت ك ت دس ظش شفت ؿذ ا ذ. ثب ت خ ث تمبس د ػ لب ت خ اف ىب یىی اد یهچ بس د ػ لب ت سق ث ك ست ػ ثؼذی ؿجی ػبصی ؿذ اػت. دس ذ ػبصی سق اص ا ب بی 8 ش ای خب ذ 6 دس خ ت ضخب ت اص 5 ا ب اػتفبد ؿذ. ( )1 و ث تشتیت وش ؾ دس خ ت ػشضی ضخب ت آص وـؾ دس صا ی θ ؼجت ث خ ت سد یثبؿذ. ثشای ؿجی ػبصی ب ؼب شدی سق ضش سی اػت تب ؼجت بی ت ؾ تؼ ی ( )R ث ك ست ؼبد (2) ث ش افضاس اخضای حذ د ؼشفی ؿ د :,,, ) (2 ت ؾ تؼ ی دس ساػتبی سد یثبؿذ. ؼجت بی وش ؾ و پالػتیه سا یت ا ثب اػتفبد اص ؼبدالت ) (3 تب ) (6 تجذی وشد [ :]22 =1 ) (3 ) (4 ) (5 ) (6 () چ ی سق ؿى پزیش ؿب 7020 ا ب یثبؿذ ". ؿى "2 ذ ػبصی د ػ لب ت ذ تبط ؿذ فشآی ذ یذس فش ی دس ش افضاس ؿجی ػبصی سا ـب ید ذ ". ؿى "3 ؿ بتیه د ػ لب ت سا ـب ید ذ. دس ؿى ـب داد ؿذ ػ ج ث ك ست اػت ا ای ا تخبة ؿذ اػت. دس خذ 3 ـخلبت اثؼبد ذػی لب ت شد سق آ ذ اػت. 7 تبیح تدشثی ـب داد و ب ؼب شدی ثؼیبس بچیضی دس سق غ خب ق خ د داسد و اص آ كشف ظش ؿذ اػت. خذ 2 مبدیش ـخل بی ب ؼب شدی سا ـب ید ذ. ؿجی ػبصی ثب اػتفبد اص ح ش كشیح دی ب یىی و لبث یت ؿجی ػبصی فشآی ذ بی ؿج اػتبتیه اص خ ؿى د ی ف ضات سا داسد ا دب ؿذ اػت. دس ت ب فشآی ذ د ػ لب ت داس ذ ثبثت یثبؿذ. چ ی ػ ج ت ب ی ت ا ذ دس ساػتبی اصی ثب ح س شوضی خ د خبثدب شدد. دس تؼشیف Holder Sheet جذول 1 خل كیبت ىب یىی سق بی St13 غ خب ق Table 1 Mechanical properties of pure copper and St13 sheets خ اف ىب یىی فیضیىی St13 غ خب ق احذ چ ب ی ] [7, kg/m3 ذ یب ] [7, GPa ت ؾ تؼ ی ضشیت اػتحىب ت ا وبس ػختی ضشیت پ آػ ]18[ MPa MPa Die Thickness Direction Punch Fig. 2 Finite element model in the assembly with Finite element model of the die set شکل 2 ذ اخضای حذ د دس حب ت تبط ؿذ ث شا د ػ لب ت 3 ABAQUS Misses Hill 6 C3D8R 7 Dynamic Explicit 4 Young's modulus Poisson's ratio و تش یه ؼیش فـبس ؿؼبػی یب حفظ دس ش حظ ث د ذ. فـبس خب جی فـبس حفظ دس ش حظ د سد اص تشی پبسا تش بی و تش ی دس ای فشآی ذ یثبؿ ذ و ؼجت مذاس حظ ای آ ب مؾ ی سا دس ت یذ لطؼ ای ػب ثبصی ی و ذ. ث بثشای دس ای پظ ؾ تأثیش فـبس خب جی فـبس حفظ س ی چش ویذ ی ث و ه ؿجی ػبصی اخضای حذ د ثشسػی ؿذ اػت. چ ی ثشای ثشسػی اثش خ غ ثش پذیذ چش ویذ ی د خ غ تفب ت ف الد غ خب ق دس ظش شفت ؿذ اػت.

4 Punch Holder rh Rh Rp Rh2 Pr r rp C Die rd Fluid Pressure Rd Fig. 3 schematic of the die set used in this study شکل 3 ؿ بتیه د ػ لب ت سد اػتفبد جذول 3 ـخلبت اثؼبد ذػی لب ت شد سق Table 3 The main parameters and dimensions of the die set and blank مذاس ) (mm ػال ت ـخل ؿؼبع ػ ج ؿؼبع ن ػ ج ؿؼبع لب ت ؿؼبع س دی لب ت ؿؼبع سا بی ػ ج ؿؼبع داس ذ ؿؼبع داخ ی داس ذ ؿؼبع سق فبك ثی داس ذ لب ت Rp rp 6 Rd 42 rd 3 Rh 21 Rh2 43 rh 2 Rb 51 C 1.04 پبسا تش بی دی ش ؿجی ػبصی ب ذ ؿشایط ت بػی یضا اكطىبن یب ػ ج سق 0.14 یضا اكطىبن ثی سق یش سق چ ی لب ت سق 0.04 دس ظش شفت ؿذ اػت [.]23,7 ضشیت اكطىبن دس مبط ثبثت ذ اكطىبن و ت یثبؿذ مذل توزیع فشار ثب ت خ ث اختالف فـبسی و ثی فـبس خب جی فـبس حفظ دس س ؽ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب ػیب س ث داخ دس ش حظ خ د داسد فـبس دس مبط س ی سق دس بحی ف ح یىؼب ی ثبؿذ. ت صیغ فـبس دس بحی ف ح دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب ث ك ست "ؿى "4 یثبؿذ. ثب اػتفبد اص ؿشایط شصی حبو دس ای بحی ت صیغ حظ ای فـبس ػیب ثش س ی سق دس بحی ف ح دس فبك r اص ح س شوضی ػ ج ثشاثش اػت ثب ؼبد :]12[ )7( ) ( ) ( () یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب [ ]12 ؿت ؿذ ت صیغ فـبس دس بحی ف ح دس ش حظ اثؼت ث ىب ذػی ا ت بی سق ی ثبؿذ. ثذی تشتیت دس ش حظ ثب ت خ ث پیـش ی ؿجی ػبصی مبدیش اص ش افضاس اسد صیشثش ب یؿ د ت صیغ فـبس سد ظش ث ك ست یه ت صیغ فـبس غیشیى اخت غیشخطی اػ ب ی شدد الگوریتم بررسی و کنترل چروکیذگی ث ظ س ثشسػی ؿى یشی چش ویذ ی اص یه س ؽ ذػی ث ش شفت ؿذ اػت. ثشای ثشسػی ذػی چش ویذ ی ذ "ؿى "5 دس ظش شفت ؿذ اػت و دس آ H استفبع rs ؿؼبع و چه rb ؿؼبع ثضسي α لف صا ی ساع خش ط ی ثبؿذ. دس ای س ؽ تغییشات ج چش ویذ ی ثش س ی حیط خش ط ا ذاص یشی یؿ د. ثب ث دػت آ سد تغییشات پبسا تش RN دس ؼیش تؼیی ؿذ ثش س ی حیط دی اس خش ط دس استفبع ـخق h دس خ ت ػ د ثش دی اس چش ویذ ی دس بحی دی اس ثشسػی یؿ د ". ؿى "6 ای اص تغییشات پبسا تش RN ث دػت آ ذ اص ذ ذػی سا دس د حب ت ثب ثذ چش ن دس دی اس خش ط دس كفح X-Y ـب ید ذ. پغ اص ات ب ش شح اص ؿجی ػبصی داد بی سد یبص اص ش افضاس آثبو ع ث ش افضاس ت ت 3 خ ت حبػج RN ا تمب داد یؿ د داس بی د ثؼذی اص ج چش ویذ ی س ی دی اس خش ط ایدبد یؿ د. ثب حبػج تغییشات RN س ی حیط خش ط ث ك ست داس بی ج استفبع چش ویذ ی سا ی ت ا اختالف یب مبط حذاوثش حذال دا ج چش ویذ ی تؼشیف وشد. اص داس بی د ثؼذی ج چش ویذ ی دس ثخؾ 5 rb Vdload Fortran ( RN=Rr/sin Rr H و دس آ R1 فبك ؿؼبع س دی لب ت اص شوض ػ ج R فبك ا ت بی سق اص شوض ػ ج دس ش حظ P = PR فـبس خب جی دس P = PC r = R فـبس حفظ دس r = R1 ی ثبؿذ. ثشای اػ ب فـبس ثب ت خ ث لبث یت بی دس ش افضاس آثبو ع اص صیش ثش ب تؼشیف فـبس 1 دس ح ش كشیح اػتفبد ؿذ اػت. صیش ثش ب تؼشیف فـبس ثش ب ای اػت و لبث یت تؼشیف ت صیغ ثبس بی غیشیى اخت سا داسد [.]22 دس ای صیش ثش ب ؼبد فـبس حبو ثب اػتفبد اص ش افضاس فشتش 2 وذ یؼی ؿذ ث بحی سد ظش اػ ب شدیذ. ثشاػبع وذ Pc Fig. 4 Non-uniform pressure distribution on the sheet in the flange area in hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure with inward ] flowing liquid [12 شکل 4 ت صیغ فـبس غیشیى اخت دس بحی ف ح دس فشآی ذ وـؾ ػ یك h rs (( α=arctan Fig. 5 Geometric method for wrinkling study on conical parts شکل 5 س ؽ ذػی ثشای ثشسػی چش ویذ ی دس لطؼبت خش طی 2 Matlab Rb ( )7 z

5 Z Press Machine Y Punch X X Y Fig. 6 RN variation in X-Y plane Die شکل 6 تغییشات پبسا تش RN دس كفح X-Y خ ت ثشسػی اثش پبسا تش بیی ب ذ فـبس خ غ ػشػت ػ ج ضخب ت ثش چش ویذ ی اػتفبد یؿ د. ثب ت خ ث ثشسػی چش ویذ ی دس بحی دی اس خش ط یه ؼیش ب ذ "ؿى "7 دس ظش شفت ؿذ اػت. ثب ت خ ث س ذ افضایؾ ت ؾ فـبسی دس احی ضدیه ث ؿؼبع س دی لب ت ؼتؼذ ث د ای احی ؼجت ث احی ضدیه ث ػ ج شوض سق ثشای تـىی چش ویذ ی ای ؼیش ضدیه ث ؿؼبع س دی لب ت ا تخبة ؿذ اػت. -4 مراحل آزمایشگاهی د ػ سد اػتفبد دس ا دب آص بیؾ ب ؿب د ػ لب ت بؿی ؿى د ی ػیؼت تأ ی فـبس دس "ؿى "8 آ ذ اػت. ث ظ س تأ ی فـبس حفظ اص یه پ پ دثی تغیش ثب حذاوثش فـبس 50 MPa اػتفبد ؿذ اػت. چ ی ثشای ایدبد فـبس ؿؼبػی یه پ پ ثب دثی ثبثت حذاوثش فـبس 100 MPa دس ظش شفت ؿذ اػت. س غ یذس یه SAE10 ثب یؼى صیت 56 cst ث ػ ا ػیب سد اػتفبد لشاس شفت و فـبس الص ثشای ؿى د ی دس ای فشآی ذ سا تأ ی یو ذ. طشاحی د ػ لب ت ث ك ستی اػت و فـبس حفظ ؼتمی ب اص طشیك اتلب پ پ دثی تغیش ث حفظ لب ت تأ ی ی شدد. چ ی ثب اتلب پ پ دثی ثبثت ث سق یش ػیب اص طشیك سا ب تؼجی ؿذ دس سق یش ث اطشاف شد سق یسػذ فـبس ؿؼبػی سد ظش تأ ی یؿ د. ث ػ ت استجبط د ثخؾ حفظ داخ ی ح م خب جی اص طشیك فبك ثی سق سق یش و تش ای د فـبس دس ش حظ ؼت ض طشاحی یه ػیؼت آص بیـ ب ی یظ ای ی ثبؿذ. ث بثشای طشاحی ػبخت ػیؼت ی خ ت ایدبد فـبس ؿؼبػی چ ی و تش ؼتم ص ب فـبس ؿؼبػی فـبس حفظ دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب چ ی آص بیؾ بی تؼذد ثشای ایدبد یه ؿجی ػبصی لبث اط ی ب اص ا ذاف ای ثخؾ حؼ ة یؿ ذ. طشح اس ای اص د ػ تأ ی فـبس دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب دس ای پظ ؾ دس "ؿى "9 بیؾ داد ؿذ اػت. ثیـی فـبس ایدبد ؿذ دس حفظ لب ت ثش س ی و بس بی سق ت ػط د ؿیش و تش ی و دس ؼیش پ پ ب لشاس داسد و تش ی شدد. یضا فبك Fig. 7 Defined path on cone circumference for wrinkle wave study شکل 7 ؼیش دس ظش شفت ؿذ دس بحی دی اس خش ط ثشای ثشسػی چش ن 722 Radial Pressure Entrance Pressure Contorol System Cavity Pressure Entrance Fig. 8 Components of the die set, forming machine and pressure system شکل 8 اخضای د ػ لب ت بؿی ؿى د ی ػیؼت تأ ی فـبس Punch Sheet Blank holder Sealing Blank rim cavity Die Relief Valve Die Cavity Fig. 9 Schematic of die and pressure set in this study شکل 9 طشح اس ایی اص د ػ تأ ی فـبس لب ت دس پظ ؾ حبضش ثی سق سق یش و مؾ ی دس ایدبد فـبس ؿؼبػی ایفب یو ذ ؼ ال دس حذ د %3 ضخب ت سق یثبؿذ و دس ای پظ ؾ ای مذاس 0.04 mm دس ت ب مبط ثبثت یثبؿذ [.]8 دس ای فشآی ذ اثتذا فـبس حفظ ث سق اسد ی شدد تب آ سا ث ػطح سق یش ثچؼجب ذ. ثب ای وبس یه بحی آةث ذ ثی ػطح ثبالیی سق سق یش ؿى ی یشد و اص خش ج ػیب اص دس لب ت خ یشی ی بیذ. ػپغ فـبس خب جی ث د ػ لب ت اضبف ی شدد. ؼیش ثبس زاسی فـبس حفظ فـبس خب جی ثشحؼت خبثدبیی ػ ج دس حی فشآی ذ دس "ؿى "10 بیؾ داد ؿذ اػت. ث ظ س آةث ذی لب ت ثش طجك اػتب ذاسد [ ]24 اص یه آةث ذ ثش س ی لب ت اػتفبد ؿذ اػت تب ث ایدبد فـبس ؿؼبػی و ه و ذ. مذاس ا ذوی فـبس پیؾ ثـى ای 1 لج اص ؿش ع حشوت ػ ج ؿى پزیشی سق سا دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی ث ج د یثخـذ [.]25 ث بثشای ثشاػبع "ؿى "10 لج اص ؿش ع فشآی ذ ؿى د ی پیؾ فـبس 1 MPa ث ا ت ب اطشاف سق اػ ب ؿذ اػت (.)OA ثؼذ اص ؿش ع حشوت ػ ج فـبس حفظ ؿؼبػی ث ط س خطی تب مذاس حذاوثش افضایؾ ییبثذ (.)AB AB ؿیت افضایؾ فـبس دس ای بحی ث ػشػت ػ ج ـخلبت پ پ ثؼت ی داسد. دس حی ا دب فشآی ذ ثشای اػ ب و تش دلیك ؼیش فـبس اص یه ب تش دیدیتب 2 اػتفبد ؿذ ؼیش فـبس ت ػط ش افضاس و تش ؼیش فـبس ث ط س حظ ای و تش ی شدیذ. دس ادا فشآی ذ ب ی و ث تشتیت فـبس حفظ فـبس خب جی ث مذاس ت ظی ؿذ ثبثت یسػذ ( )B C BC ؿیش و تش فـبس ثبص ؿذ فـبس تب پبیب فشآی ذ ؿى د ی Pre-bulge 2 Digital manometer Profile without wrinkling Profile with wrinkling Holder

6 C B A Cavity Pressure Radial Pressure ) (b ة A 0O ) Punch displacement (mm Fig. 10 Radial and cavity pressures versus punch displacement شکل 10 داس ؼیش فـبس حفظ ؿؼبػی ثشحؼت خبثدبیی ػ ج ثبثت یثبؿذ. چ ی اسصیبثی و ی پذیذ چش ویذ ی ثشای مبیؼ دلیك تبیح تدشثی ػذدی یت ا ذ بػت ثبؿذ. ثذی خ ت دس ای پظ ؾ مطغ چش ن ثب اػتفبد اص د ػ ای اص ػبػت بی ا ذاص یشی ا ذاص یشی ؿذ اػت. لطؼبت ؿى داد ؿذ دس "ؿى "11 ـب ذ یؿ د. Fig. 11 a) Steel wrinkled conical cups b) Copper wrinkled conical cups, using HDDRP with inward flowing liquid شکل 11 ا ف) خش ط ف الدی چش ن ؿذ ة) خش طی ؼی چش ن ؿذ دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب -5 نتایج و بحث Internal Energy Artificial Energy نمودار انرژی جنبشی و انرژی مصنوعی ) Time (s Fig. 12 Comparison of artificial energy and internal energy شکل 12 مبیؼ ا شطی ل ػی ا شطی داخ ی Internal Energy Kenetic Energy تعذاد موج چروکیذگی و شکل چروک "ؿى "14 لطؼبت چش ن ؿذ سا دس حب ت آص بیـ ب ی ؿجی ػبصی ثشای د بد تفب ت ـب ید ذ. ـب ذ یؿ د و ذػ ج چش ویذ ی ثشای ش بد دس د حب ت تدشثی ؿجی ػبصی یىؼب یثبؿذ. تؼذاد 5 ج چش ن دس ؿجی ػبصی آص بیؾ تدشثی سق ف الدی ـب ذ ؿذ تؼذاد ج چش ویذ ی ـب ذ ؿذ دس تدشثی اص خ غ غ 11 دس حب ت ؿجی ػبصی 12 یثبؿذ و دلت ؿجی ػبصی سا ـب ید ذ. ای تؼذاد ج چش ن دس پیـش ی 24 mm ػ ج ثشاػبع ؼیش Hourglass phenomenon ) Energy(J ا شطی ل ػی دس یه ؿجی ػبصی اخضای حذ د ثبیذ ثخؾ و چىی (تمشیج ب دس حذ د )%5 اص ا شطی داخ ی ثبؿذ تب اص پذیذ ػبػت ؿ ی 1 دس ؿجی ػبصی خ یشی ؿ د [. ]26 دس ای پظ ؾ تبیح ثشسػی ؼجت ای ا شطی ث ا شطی داخ ی دس "ؿى "12 آ ذ اػت. ب ط س و ـب ذ یؿ د یضا ا شطی ل ػی دس ثشاثش ا شطی داخ ی ثؼیبس و اػت. ث ػال یه ح ؿج اػتبتیه ص ب ی سد لج اػت و ا شطی خ جـی ذ ثیؾ اص 5 دسكذ اص ا شطی داخ ی آ جبؿذ [.]27 ب ط س و اص "ؿى "13 الحظ ی شدد مذاس ا شطی خ جـی دس ثشاثش ا شطی داخ ی آ ثؼیبس بچیض اػت. ث بثشای یت ا ای ؿجی ػبصی سا ؿج اػتبتیه دس ظش شفت. ) Energy(J -1-5 صحت سنجی كحتػ دی تبیح حبك اص ؿجی ػبصی اخضای حذ د آص بیؾ تدشثی یه اص تشی ثخؾ بی یه پظ ؾ یثبؿذ. كحتػ دی دس ؼبئ اخضای حذ د اص آ خ ت داسای ا یت یثبؿذ و یه ؿجی ػبصی لبث اط ی ب یت ا ذ ث ػ ا ج بیی ثشای ثشسػی ػبیش پبسا تش بی سد طب ؼ لشاس یشد. دس ای پظ ؾ ػؼی ؿذ اػت اثتذا تبیح ؿجی ػبصی ثب داد بی تدشثی ث ط س دلیك كحتػ دی شدد دس شح ثؼذ ث ثشسػی تبثیش پبسا تش بیی چ تأثیش ضخب ت ؼیش بی تفب ت فـبس ػشػت ػ ج خ غ ثش چش ویذ ی پشداخت ؿ د ) Time (s Fig. 13 Comparison of kinetic energy and internal energy شکل 13 مبیؼ ا شطی خ جـی ا شطی داخ ی فـبس "ؿى "10 ث دػت آ ذ اػت مقطع چروکیذگی ا ذاص یشی مطغ چش ویذ ی ث ػ ا ؼیبسی خ ت ػ دؾ پذیذ 727 C B ) Pressure (MPa ) (a ا ف

7 ) (a)(a ا فا ف ) (b ة Experiment Simulation ) Y coordinate (m Fig. 16 Wrinkling profile diagram for pure copper part شکل 16 داس مطغ چش ویذ ی ؼی Fig. 14 Formed conical cups of a) St13 sheet b) Pure copper sheet, obtained from experiment and simulation شکل 14 لطؼ ؿى شفت ؿذ اص خ غ ا ف) ف الد ة) غ خب ق دس حب ت 40 ؿجی ػبصی تدشثی Experiment Simulation ) Punch displacement (mm Fig. 17 Load _ displacement diagram of pure copper specimen شکل 17 داس یش ثشحؼت خبثدبیی ػ ج ثشای ؼی نمودار نیرو - جابجایی 45 اص دی ش پبسا تش بی دس تؼیی كحت یه ؿجی ػبصی داس یش ی ػىغا ؼ ػ ج ی ثبؿذ و دس ا تخبة دلیك كحیح ػبیش پبسا تش بی فشآی ذ ث ضشیت اكطىبن ؤثش اػت [ ".]28 ؿى بی "18" "17 مبیؼ یش ی ؿى د ی سا دس د حب ت ؿجی ػبصی تدشثی ث تشتیت ثشای بی ؼی ف الدی ـب ید ذ. ث د ی اػ ب پیؾ فـبس دس ش د داس یش ی ؿى د ی دس آغبص حشوت ػ ج اص 5 kn ؿش ع ؿذ اػت. ب ط س و ـب ذ یؿ د تبیح Experiment Simulation ) Force (kn ) Force (kn چش ویذ ی ی ت ا ذ ثؼیبس بػت ثبؿذ. ثب ت خ ث ای ج ب یت ا فت و یػبصی یضا چش ویذ ی یىی اص ا ذاف ای پظ ؾ یثبؿذ و دس ای ثخؾ ث آ پشداخت یؿ د. دس ای پظ ؾ ثب اػتفبد اص د ػ ای اص ػبػت بی ا ذاص یشی مطغ ج چش ن ا ذاص یشی ؿذ ثب حبك اص ؿجی ػبصی اخضای حذ د مبیؼ شدیذ ". ؿى " "15 ؿى "16 تبیح حبك اص ا ذاص یشی سا ـب ید ذ. ا ذاص یشی بی ا دب ؿذ ثب ت خ ث "ؿى " "15 ؿى "16 ـب ید ذ و تطبثك داد بی حبك اص آص بیؾ ؿجی ػبصی اص دلت خ ثی ثشخ سداس اػت. ) Punch dispalcement (mm Fig. 18 Load _ displacement diagram of St13 specimen اص تطبثك خ ثی ثشخ سداس اػت. ثیـتشی اختالف دس حب ت ؿجی ػبصی تدشثی ثشای ؼی دس حذ د %7 ثشای ف الدی %4 یثبؿذ. ث د ی اختالف یب ؼیش فـبس اػ ب ی ؼیش فـبس داد ؿذ ث ش افضاس ؿجی ػبصی ای یضا اختالف یب داس یش خبثدبیی دس حب ت تدشثی ؿجی ػبصی دیذ یؿ د. Experiment Simulation ) Z coordinate (m 0.02 شکل 18 داس یش ثشحؼت خبثدبیی ػ ج ثشای ف الدی ) Y coordinate (m Fig. 15 Wrinkling profile diagram for St13 part شکل 15 داس مطغ چش ویذ ی ف الدی St انتخاب انذازه المان شبیهسازی تبیح ؿجی ػبصی خل ك ب ذػ ؿى چش ویذ ی ث ا ذاص ا ب ثؼیبس حؼبع ی ثبؿذ. ث بثشای ا تخبة بػت ا ذاص ا ب ثشای ؿجی ػبصی ) Z coordinate (m 0.015

8 0.012 ) Wrinkling maximu m height (m ) Mesh size (mm -2-5 بررسی پارامتر اثر فشار شعاعی دس ای ثخؾ ث ثشسػی اثش ؼیش بی فـبس ؿؼبػی خت ف ثب ثیـی فـبس تفب ت ثش س ی چش ویذ ی لطؼ خش طی ؿى داد ؿذ اص خ غ ف الد پشداخت ؿذ اػت. ثشای ای وبس ؼیش بی فـبس ثب ثیـی بی 15, 10, 5 20 MPa ثشای فـبس ؿؼبػی دس ؿجی ػبصی بی ب سد اػتفبد لشاس شفت ذ. دس ای ؿجی ػبصی ب اص ؼیش فـبس ثب ثیـی 5 MPa ثشای فـبس حفظ اػتفبد ؿذ اػت. تبیح حبك اص ثشسػی اثش فـبس ؿؼبػی ثش چش ویذ ی دس "ؿى "21 بیؾ داد ؿذ اػت. ثب ت خ ث ای ؿى ـب ذ یؿ د و ثب افضایؾ فـبس ؿؼبػی اص 5 ث 20 MPa دس فـبس ثبثت حفظ ؿذت چش ویذ ی افضایؾ ییبثذ. افضایؾ چش ویذ ی دس تید فـبس ؿؼبػی سا یت ا ث افضایؾ ت ؾ بی فـبسی ؼجت داد و دس بحی دی اس ػب چش ن حؼ ة یؿ د. اص ػ ی دی ش ثب افضایؾ تغزی سق ث داخ حفظ دس تید خ د فـبس ؿؼبػی ای ػب ػ ی دس افضایؾ ؿذت چش ویذ ی داسد اثر فشار محفظه ث ظ س ثشسػی اثش فـبس حفظ چ بس فـبس اص 5 تب 11 MPa سد ثشسػی لشاس شفت ؿذ اػت. ب ط س و دس "ؿى "22 ـب ذ یؿ د دس فـبس ؿؼبػی ثبثت (ا جت ثب فشم ثضسيتش ث د فـبس ؿؼبػی دس ش چ بس حب ت) ثب افضایؾ فـبس حفظ ؿذت چش ویذ ی (دا ج چش ن) تب %76 و یؿ د. دس الغ دس ط فشآی ذ یذس فش ی ثب افضایؾ ای فـبس دس بحی پـتیجب ی ـذ ( دی اس ) اص بپبیذاسی سق و یؿ د و تید آ و ؿذ چش ویذ ی اػت ". ؿى "23 ت ؾ فـبسی حیطی سا س ی ج چش ن دس ؼیش α-β-γ ـب ید ذ. ثب افضایؾ فـبس حفظ س ی ػطح سق ت ؾ فـبسی دس بحی ( γ دی اس ) تب 36 دسكذ وب ؾ ییبثذ و دش ث وب ؾ چش ویذ ی یؿ د. چ ی ثیـتشی ت ؾ فـبسی حیطی دس ای بحی اتفبق افتبد اػت و ـب ید ذ تغییشات ت ؾ فـبسی دس تید Pradial max=5 MPa Pradial max=10 MPa Pradial max=15 MPa Pradial max=20 MPa شکل 19 اثش ا ذاص ا ب ثش ثیـی استفبع چش ویذ ی Mesh size:0.75 mm Mesh size: 2 mm ) Amplituse (m Fig. 19 Effect of mesh size on wrinkling mazimum height ثب ت خ ث ـخلبت ػیؼت تأ ی فـبس ذػ لب ت سد ثشسػی دس ای پظ ؾ حذاوثش اختالف فـبس ایدبد ؿذ ثی فـبس خب جی فـبس حفظ ثشاثش ثب 15 MPa دس ظش شفت ؿذ. ث بثشای ؼیش فـبس ثب ثیـی فـبس حذال 5 MPa حذاوثش 20 MPa ث ػ ا ثبص سد ثشسػی ا تخبة ؿذ ذ Fig. 20 Effect of mesh size on wrinkling prediction شکل 20 اثش ا ذاص ؿجى ثش پیؾثی ی چش ویذ ی Number of node on part circumferece Fig. 21 Effect of radial pressure on wrinkles, Pcavity max=5 MPa شکل 21 داس اثش فـبس ؿؼبػی ثش چش ویذ ی دس ثیـی فـبس حفظ 5 MPa 729 چش ویذ ی مط و یذی دس دلت كحت پیؾثی ی چش ن دس لطؼ ؿى داد ؿذ یثبؿذ [.]29 دس "ؿى "19 مذاس ثیـی استفبع چش ویذ ی ث اصای ا ذاص بی خت ف ا ب اص مذاس 0.75 mm تب 2 mm آ ذ اػت. ب ط س و ـخق اػت ثب افضایؾ ا ذاص ؿجى مذاس ثیـی چش ویذ ی و یؿ د. ثشسػی ب ـب داد و ای مذاس حؼبػیت دس ا ذاص ؿجى ى اػت خت ػذ ایدبد چش ن دس ؿجی ػبصی ب ؿ د. ثشای ثب ب ط س و دس "ؿى "20 دیذ یؿ د دس ا ذاص ؿجى 2 mm دس مبیؼ ثب ا ذاص 0.75 mm چش ویذ ی ـب ذ یؿ د. ث بثشای ثشای ا تخبة ث تشی ا ذاص ا ب ثب ت خ ث پشاو ذ ی تبیح دس ای طب ؼ اص ا ذاص ؾ 1.25 mm ثب ت خ ث ا طجبق تبیح حبك اص ؿجی ػبصی دس ای ا ذاص ا ب ثب داد بی تدشثی "ؿى " "15 ؿى "16 ثشای ش د بد اػتفبد ؿذ اػت. چ ی داد بی حبك اص ا ذاص ؾ 1 mm اص تطبثك لبث لج ی ثب تبیح تدشثی ثشخ سداس ث د و خ ت كشف خ یی دس ص ب ؿجی ػبصی اص ا ذاص 1.25 mm اػتفبد ؿذ اػت. ث بثشای ث و ه ؿجی ػبصی اخضای حذ د یت ا فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب سا ثب دلت ذ ػبصی وشد ث و ه آ ی ت ا اثش پبسا تش بی خت ف ثش چش ویذ ی سا ثذ كشف لت ضی صیبد ثشسػی وشد. ثشای ثشسػی اثش فـبس حفظ فـبس خب جی دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب ؿجی ػبصی بی خت فی ثب ؼیش بی فـبس تفب تی ا دب شفت اػت. مذاس فـبس ثیـی ای و دس یه ص ب ؼی ایدبد ی شدد مط ت بیض اك ی ای ؼیش ب اص یىذی ش سا تـىی ید ذ. تبیح حبك اص ؿجی ػبصی بی ك ست شفت ـب ید ذ و ثشای ؿى د ی لطؼ خش طی سد ثشسػی اص خ غ ف الد دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب طجك ثب ؼیش فـبس دس ظش شفت ؿذ دس "ؿى "10 ث فـبس حفظ ثیـی حذال 5 MPa یبص یثبؿذ.

9 Pcavity max=5 MPa Pcavity max=7 MPa Pcavity max=11 MPa Number of node on part circumferece Fig. 22 Effect of cavity pressure on wrinkles, Pradial max=20 MPa شکل 22 داس اثش فـبس حفظ ثش چش ویذ ی دس ثیـی فـبس ؿؼبػی 20 MPa اثر ضخامت ورق Ƴ β α ) True distance (m ) Compressive stress in hoop direction (MPa Pcavity max=5 MPa Pcavity max=7 MPa Pcavity max=9 MPa Pcavity max=11mpa ػذدی اخت بة بپزیش اػت. ؿجی ػبصی ثشسػی چش ویذ ی ثب اػتفبد اص ای ح ش ث پبسا تش بی س دی تؼذدی اص خ ع ا ب ا ذاص ؿجى ػشػت ؿجی ػبصی غیش ثؼت ی داسد. ذف اص آ سد ای ثخؾ ثشسػی یضا دلت تبیح دس ػشػت بی ؿجی ػبصی تفب ت یثبؿذ صیشا دس ؿجی ػبصی ثب ح ش كشیح ا تخبة بػت ػشػت ؿجی ػبصی ث ػ ت كشف خ یی دس ص ب ثشای دػتیبثی ث تبیح لبث اػت بد ثؼیبس اػت. ث بثشای اص آ خب و دس یه فشآی ذ ػشد ب ذ فشآی ذ سد طب ؼ ػشػت ؿى د ی ثش سفتبس بد تأثیشی ذاسد سفتبس بد ث شخ وش ؾ اثؼت یؼت ذف اص ثشسػی ػشػت ػ ج دس الغ طب ؼ اثش ػشػت ؿجی ػبصی ثش چش ویذ ی یثبؿذ. ث ی د ی ثشاػبع "ؿى "25 ثب افضایؾ ػشػت ػ ج دس تید وب ؾ ص ب ؿجی ػبصی یب افضایؾ ػشػت ؿجی ػبصی ثیـی استفبع چش ویذ ی تغییشاتی ثی 1 تب 2.5 mm داسد و اثؼت ی تبیح ث ػشػت ؿجی ػبصی سا ـب ید ذ. دس ثشسػی اثش ا ذاص ضخب ت دس فشآی ذ وـؾ ػ یك یذس دی ب یىی ثب فـبس ؿؼبػی خشیب س ث داخ ػیب ػ ضخب ت 2 mm دس ظش شفت ؿذ اػت. ثب ت خ ث " ؿى "26 ـب ذ یؿ د افضایؾ ضخب ت سق تأثیش لبث الحظ ای دس وب ؾ حتی خ یشی اص چش ویذ ی دس دی اس لطؼبت خش طی داسد. ثشای ثب دا ج چش ویذ ی دس ا ذاص ا ب Copper St 13 Fig. 23 Effect of increased cavity pressure to decrease compressive stress, Pradial max=20 MPa شکل 23 اثش افضایؾ فـبس حفظ ثش وب ؾ ت ؾ فـبسی دس ثیـی فـبسؿؼبػی 20 MPa تغییشات فـبس حفظ تأثیش لبث ت خ ی ثش ج چش ن داسد اثر جنس ورق شکل 24 اثش ع بد ثش ج چش ویذ ی Velocity= 3 m/s Velocity= 4 m/s Velocity= 5 m/s دسیه ؿجی ػبصی ػذدی ثب اػتفبد اص ح ش كشیح اس خ د خطب بی 722 Velocity= 6 m/s اثر سرعت سنبه ) Wrinkling maximu m height (m خ ت ثشسػی اثش خ غ ثش س ی پذیذ چش ویذ ی اص سق ؼی یض اػتفبد ؿذ اػت. سق غ دس ای ثشسػی ؼب شد ث ظ س یه مبیؼ دلیك ثب سق ف الدی آص بیؾ دس ؿشایط ثشاثش ا دب ؿذ اػت. تبیح ؿجی ػبصی آص بیـ ب ی فشآی ذ دس "ؿى "24 آ ذ اػت. دس ثشسػی ع چش ویذ ی ثی ؼی ف الدی یت ا فت و دس خش ط ؼی استفبع چش ویذ ی مبدیش و تشی ؼجت ث خش ط ف الدی داسد ا ب تؼذاد ج چش ن ثیـتشی دیذ ی ؿ د و ی ا ش یت ا ذ ػ ت وب ؾ استفبع ج چش ویذ ی ثبؿذ ثذی ؼ ی و دس یه حیط حذ د تؼذاد ج ثیـتش ثب استفبع و تشی دیذ یؿ د. ث د ی ای ى چش ویذ ی دس ادی ثب ت ؾ تؼ ی ثبالتش دس تید خشیب بد ثیـتش اص ادی ثب ت ؾ تؼ ی و تش ص دتش اتفبق یافتذ [ ]30 ث بثشای استفبع چش ویذ ی دس خش ط ف الدی اص ؿذت ثیـتشی ثشخ سداس اػت. Fig. 24 Material effect on wrinkling wave ) Punch displacement (mm Fig. 25 Effect of simulation speed on wrinkling maximum height شکل 25 تأثیش ػشػت ؿجی ػبصی ثش ثیـی استفبع چش ویذ ی ) Amplitude (m Pcavity max=9 MPa

10 ثشافضایؾ ػال یضا ثبالتشی اص فـبس حفظ افضایؾ فـبس ؿؼبػی ث. 1. ذ سا افضایؾ ید ن دس لطؼ احت ب ایدبد چش ؼجت وـؾ ن سا ث استفبع چش 20 MPa ث 5 افضایؾ فـبس ؿؼبػی اص سیو ط ث. ذ افضایؾ ید 2.5 mm یضا ـب ویذ ی ثشسػی ج چش ثش ؾ تأثیش فـبس حفظ دس ای پظ. 2 ج ؾ دا خت وب %54 یضا ثب افضایؾ آ ث ؿذ و داد ػ ت آ ن) و د (تمشیجب حزف چش دسكذ یؿ 76 یضا ن ث چش دش ث سق دس مبث بپبیذاسی ت ا افضایؾ مب سا ی ت. ) دا ؼت اس (دی آصاد لطؼ ویذ ی دس اثش افضایؾ فـبس دس بحی چش ویذ ی ی چش بی خت ف ثش س اثشات پبسا تش ثش ؼیش فـبس ػال. 3 ؾ وب دش ث سق تبیح ـب داد افضایؾ ضخب ت. ثشسػی ؿذ حتی افضایؾ آ اص یضا ی اػت و ؾ ث ای وب. د ویذ ی یؿ چش. د ویذ ی یؿ خت حزف چش 2 mm ث 1 ػبصی اخضای ؿجی و ؿذ ؾ ـب داد ی دس ای پظ چ.4 اثؼت ی ؿذیذی ث اص ح ش كشیح ویذ ی ثب اػتفبد د چش حذ ا ب ا ذاص ػبصی ثشسػی اثش ػشػت ؿجی. دی داسد س بی پبسا تش اثؼت ی سا ویذ ی ای ج چش استفبع ثش تغییشات دس ثیـی ؿجى. ـب داد ت بػجی خ ؼیبس ثش ػبد ی ذػی ػال ؽ اص س اػتفبد. 5 اص آ ثب اػتفبد ست و ی یثبؿذ ك ویذ ی ث چش ثشسػی پذیذ ی ثش س ذ و بی ؤثش دس فشآی ا ثشسػی دلیك تشی اص پبسا تش یت. ا دب داد ویذ ی تأثیش داس ذ ػیت چش. ی ثبؿذ m و تش اص 2 mm دس لؼ ت مذ س و ب ط طی لطؼبت خش اس ویذ ی دس دی چش ؿى یشی لب ت ثؼت ی داسد ج سق ثی ػ آصاد بحی ث ؿذ فت سق ضخب ت ث اس د ؼجت اثؼبد دی ػ ت صیبد ث ث اس ن دس دی چش 2 mm ػپغ 1.5 ث 1 ثب افضایؾ ضخب ت اص مذاس بثشای ث. ساحتتش اػت ج ؾ دا وب دش ث دس تید. ذ ؾ پیذا یو ثشاثش وب 2 ای ؼجت تب " ػطح ثبسیىی اص لؼ ت 27 الغ ا ش طبثك "ؿى دس. ویذ ی ی شدد چش ػ ت تحت ثبس اص د د و ست ؼبد فشم ؿ ك ث ثب یه ػت اس دی ضشیت ؾ فـبسی حیطی) لشاس داسد ثب افضایؾ ضخب ت دب ت فـبسی (دس ای. ذ ویذ ی) یوب (دس ای خب چش اص و ب ؾ ػت د و یؿ الغشی ػت نتیجهگیری -6 غ غ خب ق طی اص خ لطؼبت خش اس ویذ ی دس دی چش دس ای مب ب یىی دی یذس ذ وـؾ ػ یك ذػی دس فشآی ؽ اص یه س ثب اػتفبد الد ف ػبصی اخضای وبس یشی اص ؿجی داخ ػیب ثب ث ث خشیب س ثب فـبس ؿؼبػی اص اثتذا ثب اػتفبد. لشاس شفت سد طب ؼ بی تدشثی آص بیؾ د حذ ؿذ اسائ دی ؿذ آص بیؾ تدشثی یه ذ كحتػ ػبصی بی ؿجی داد ثی ثب تبیح آص بیؾ ػبصی تطبثك خ ؿذ تبیح حبك اص ؿجی ـب داد و ؼیش ؿؼبػی بی حفظ س ثشسػی اثش فـبس ظ ػپغ ث. تدشثی داس ذ ج ب ثش تغییشات تأثیش ای ؼیش فـبس بی خت فی ا تخبة ؿذ فـبس : ػجبست اػت اص ؿذ تبیح شفت. ؿذ ویذ ی طب ؼ چش مراجع -7 [1] V. Modanloo, A. Doniavi, R. Hasanzadeh, Application of multi criteria decision making methods to select sheet hydroforming process parameters, Decision Science Letters, Vol. 5, No. 3, pp , [2] S. H. Zhang, Developments in hydroforming, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 91, No. 1, pp , [3] N. Mohammadtabar, M. Bakhshi-Jooybari, S. J. Hosseinipour, A. Gorji, Study of effective parameters inhydroforming of fuel cell metallic bipolar plates with parallel serpentine flow field, Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No. 8, pp , ( in persian )فبسػی [4] R. Mousavipoor, A. Gorji, M. Bakhshi, G. M. Alinejad, Experimental and numerical study of effective parameters in forming of double-stepped parts and optimization of the initial blank shape, Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 4, pp , ( in persian )فبسػی [5] M. Bakhshi-Jooybari, A. Gorji, M. Elyasi, Developments in sheet hydroforming for complex industrial parts: Kazeminezhad M (ed.), pp. 5684, RijekaCroatia, InTech, [6] S. Zhang, Z. Wang, Y. Xu, Z. Wang, L. Zhou, Recent developments in sheet hydroforming technology, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 151, No. 1, pp , [7] A. Gorji, H. Alavi-Hashemi, M. Bakhshi-Jooybari, S. Nourouzi, S. J. Hosseinipour, Investigation of hydrodynamic deep drawing for conical cylindrical cups, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 56, No. 9-12, pp , [8] L. Lang, J. Danckert, K. B. Nielsen, Investigation into hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure: Part II. Numerical analysis of the drawing mechanism and the process parameters, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 166, No. 1, pp , [9] S. Zhao, Z. Zhang, Y. Zhang, J. Yuan, The study on forming principle in the process of hydro-mechanical reverse deep drawing with axial pushing force for cylindrical cups, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 187, pp , [10] L. Lang, J. Danckert, K. B. Nielsen, Study on hydromechanical deep drawing with uniform pressure onto the blank, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 44, No. 5, pp , [11] D. Yang, J. Kim, D. Lee, Investigation into manufacturing of very long cups by hydromechanical deep drawing and ironing with controlled radial pressure, CIRP Annals-Manufacturing Technology, Vol. 44, No. 1, pp , [12] H. Wang, L. Gao, M. Chen, Hydrodynamic deep drawing process assisted by radial pressure with inward flowing liquid, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 53, No. 9, pp , Amplitude (m) Downloaded from mme.modares.ac.ir at 22:54 IRST on Wednesday January 9th Thickness= 1 mm Thickness= 1.5 mm Thickness= 2 mm Number of node on part circumferece 60 Fig. 26 Effect of sheet thickness on wrinkling wave ویذ ی ج چش سق ثش داس اثش ضخب ت 26 شکل Fig. 27 Similarity of sheet wrinkle with column buckling ب سق ثب و ب ؾ ػت ویذ ی دس ػبصی چش ـبث 27 شکل 5 شماره 71 دوره 7931 مرداد مهندسی مکانیک مدرس

11 Downloaded from mme.modares.ac.ir at 22:54 IRST on Wednesday January 9th 2019 [23] M. Salahshoor, A. Gorji, M.Bakhshi-Jooybari, The study of forming concave-bottom cylindrical parts in hydroforming process, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 79, No. 5-8, pp , [24] J. Whitlock, The Seal Man s O-Ring Handbook, pp , USA, EPM, Inc, [25] L. Lang, J. Danckert, K. B. Nielsen, Investigation into hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure: Part I. Experimental observations of the forming process of aluminum alloy, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 148, No. 1, pp , [26] H. Z. Poor, H. Moosavi, An investigation of wrinkling and thinning in hydroforming deep drawing process with hemispherical punch, International Journal of Mechanical Systems Engineering, Vol. 3, No. 2, pp , [27] M. Habibi, R. Hashemi, A. Ghazanfari, R. Naghdabadi, A. Assempour, Forming limit diagrams by including the M K model in finite element simulation considering the effect of bending, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials Design and Applications, Accessed on 5 April2016, [28] F. Djavanroodi, M. Ebrahimi, Effect of die parameters and material properties in ECAP with parallel channels, Materials Science and Engineering: A, Vol. 527, No. 29, pp , [29] D. Neto, M. Oliveira, R. Dick, P. Barros, J. Alves, L. Menezes, Numerical and experimental analysis of wrinkling during the cup drawing of an AA5042 aluminium alloy, International Journal of Material Forming, Accessed on 4 September 2015, [30] Y. S. Kim, Y. J. Son, J. Y. Park, Bifurcation analysis of wrinkling formation for anisotropic sheet, KSME International Journal, Vol. 13, No. 3, pp , شماره 71 دوره 7931 مرداد مهندسی مکانیک مدرس [13] M. Kawka, L. Olejnik, A. Rosochowski, H. Sunaga, A. Makinouchi, Simulation of wrinkling in sheet metal forming, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 109, No. 3, pp , [14] M. A. Shafaat, M. Abbasi, M. Ketabchi, Investigation into wall wrinkling in deep drawing process of conical cups, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 211, No. 11, pp , [15] X. Wang, J. Cao, On the prediction of side-wall wrinkling in sheet metal forming processes, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 42, No. 12, pp , [16] S. S. Anarestani, M. Morovvati, Y. A. Vaghasloo, Influence of anisotropy and lubrication on wrinkling of circular plates using bifurcation theory, International Journal of Material Forming, Vol. 8, No. 3, pp , [17] A. Hashemi, M. H. Gollo, S. H. Seyedkashi, Process window diagram of conical cups in hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 25, No. 9, pp , [18] C. Smithells, Smithells Metals Reference Book, pp , Oxford, Butter Heinemann Publcation, [19] S. Bagherzadeh, M. Mirnia, B. M. Dariani, Numerical and experimental investigations of hydro-mechanical deep drawing process of laminated aluminum/steel sheets, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 18, pp , [20] A. International, A Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products, Philadelphia, ASTM International, [21] J. Hu, Z. Marciniak, J. Duncan, Mechanics of sheet metal forming: pp.26-27, Oxford,Butterworth-Heinemann Publication2002. [22] K. Hibbitt, ABAQUS: User's Manual: Version 6.13: Hibbitt, pp , USA, Karlsson & Sorensen,