قطعه مخروطی چروک ایجاد می‌شود. به همین دلیل این قطعات را در صنعت عموماً با روش اسپینینگ، شکل دهی انفجاری یا با کشش عمیق چند مرحله ای شکل می دهند. هر یک از روشهای موجود در صنعت دارای محدودیت‌هایی می‌باشد. بویژه برای تولید قطعات مخروطی نوک‌تیز این روشها با محدودیت‌های جدی‌تری مواجه هستند.
در زمینه شکل دهی قطعات مخروطی تحقیقات محدودی انجام شده است. در این پایان‌نامه، شکل دهی قطعات مخروطی، بویژه قطعات مخروطی نوک‌تیز با استفاده از یک روش جدید مورد مطالعه قرار گرفته است. در این روش جدید از دو مرحله برای شکل‌دهی قطعه استفاده شده است. در مرحله اول، با استفاده از روش هیدروفرمینگ قطعه مخروطی پیش‌فرم شکل داده می‌شود. در مرحله دوم، با ارائه یک روش جدید کشش عمیق مجدد، شکل‌دهی قطعات مخروطی نوک‌تیز انجام گردیده است.
جهت دستیابی به هندسه پیش‌فرم مطلوب، ضروری بود تا تاثیر پارامترهای قالب و فرآیند تعیین ‌گردد. در این راستا از روش شبیه‌سازی اجزای محدود و مراحل تجربی استفاده گردیده است. با بدست آمدن چگونگی تاثیر این پارامتر‌ها و نوآوری حاصل از رساله، امکان شکل‌دهی قطعه مخروطی با نسبت زیاد میسر گردید. نتایج نشان داده‌است که با روش ارایه شده قطعه مخروطی با نوک‌تیز و با حداکثر کاهش ضخامت 12% شکل داده شد. برای بررسی قابلیت تعمیم روش ارائه شده، دو قطعه مخروطی با مقیاس کوچکتر و بزرگتر مورد آزمایش قرار گرفت و نشان داده شده است که نتایج قابل توسعه می‌باشد.
واژگان کلیدی: هیدروفرمینگ ورق، قطعات مخروطی، کشش عمیق هیدرودینامیکی، شبیه‌سازی اجزای محدود

فهرست مطالب

قدردانی ث‌
چکیده ج‌
کلیات 1
1-1- مقدمه.. 2
1-2- معرفی روش‌های اصلی هیدروفرمینگ ورق.. 4
1-2-1- روش‌های ماتریس – سیال.. 5
1-2-1-1- هیدروفرمینگ استاندارد (هیدروفرمینگ با دیافراگم لاستیکی) 5
1-2-1-2- کشش عمیق هیدرومکانیکی -هیدرواستاتیکی… 6
1-2-1-3- روش کشش عمیق هیدرومکانیکی- هیدرودینامیکی… 7
1-2-1-4- کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی… 8
1-2-1-5- کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار یکنواخت روی ورق… 9
1-2-1-6- کشش عمیق هیدروریم.. 10
1-2-2- روش‌های هیدروفرمینگ سنبه – سیال.. 11
1-2-3- روش ترکیبی هیدروفرمینگ…. 12
1-3- مروری بر پژوهشهای انجام شده در زمینه هیدروفرمینگ ورق.. 12
1-4- مروری بر پژوهش‌های انجام شده در زمنیه شکل‌دهی قطعات مخروطی… 32
1-5- تعریف مساله و اهداف پایان نامه.. 48
1-6- مراحل انجام رساله.. 50
فصل 2- فصل2 52
مراحل آزمایشگاهی 52
2-1- مقدمه.. 53
2-2- انتخاب نوع روش هیدروفرمینگ برای شکل‌دهی قطعات مخروطی… 53
2-3- معرفی دستگاه و تجهیزات… 54
2-3-1- ماشین شکل‌دهی.. 54
2-3-2- مجموعه قالب… 55
2-3-3- قطعات مجموعه قالب… 57
2-3-4- سیستم تولید فشار. 58
2-4- دستگاه‌های اندازه‌گیری… 61
2-4-1- دستگاه ضخامت سنج.. 61
2-4-2- دستگاه پروفیل پروژکتور. 61
2-5- آزمایش کشش….. 62
فصل3 65
فصل 3- شبیه‌سازی اجزای محدود 65
3-1- مقدمه.. 66
3-2- معرفی نرم

افزار شبیه‌سازی… 66
3-3- مراحل شبیه‌سازی… 66
3-3-1- ایجاد مدل هندسی.. 67
3-3-2- خصوصیات ماده (ورق) 68
3-3-3- مونتاژ قطعات… 68
3-3-4- مراحل شکل‌دهی.. 69
3-3-5- تعیین تماس بین سطوح.. 70
3-3-6- شرایط مرزی و بارگذاری.. 70
3-3-7- شبکه بندی.. 73
3-3-8- تحلیل فرآیند. 75
3-4- ناهمسانگردی در ورق.. 76
فصل 4- نتایج و بحث 78
4-1- مقدمه.. 79
4-2- انتخاب نوع فرآیند هیدروفرمینگ…. 79
4-3- تایید شبیه‌سازی… 81
4-4- بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر شکل‌دهی قطعه مخروطی… 82
4-4-1- مقدمه. 82
4-4-2- بررسی تاثیر مسیر فشار. 84
4-4-3- بررسی تاثیر سرعت سنبه. 100
4-4-4- بررسی اثر پیش‌بشکه‌ای.. 106
4-4-5- تاثیر پارامتر‌های مجموعه قالب… 108
4-4-5-1- تاثیر زاویه مخروط سنبه.. 108
4-4-5-2- تاثیر ضخامت ورق… 114
4-4-5-3- تاثیر شعاع سر سنبه.. 115
4-4-5-4- اثر شعاع ناحیه بین مخروط – استوانه.. 118
4-4-5-5- اثر ضریب اصطکاک بین سنبه و ورق… 120
4-4-5-6- اثر ضریب اصطکاک بین ورق و ورق‌گیر.. 124
4-5- ارائه روش جدید برای شکل‌دهی قطعه مخروطی نوک‌تیز.. 126
4-5-1- شکل‌دهی مرحله پیش‌فرم. 127
4-5-2- روش جدید کشش عمیق مجدد برای شکل‌دهی مرحله نهایی.. 130
4-5-3- ارائه روش جدیدی برای شکل سنبه پیش‌فرم. 136
4-5-4- روند کلی شکل‌دهی قطعات مخروطی نوک‌تیز با روش جدید. 149
4-6- مقایسه روش شکل‌دهی مخروط در کشش مجدد سنتی و روش ارائه شده. 153
فصل 5- نتیجه‌گیری 155
فصل 6- و 155
فصل 7- پیشنهادات 155
7-1- مقدمه.. 156
7-2- نتیجه گیری… 156
7-3- پیشنهادات… 159
مراجع 160
فصل 8- پیوست 165
8-1- بررسی شکل‌دهی قطعه مخروطی در اندازه‌های بزرگترو کوچکتر از نمونه بررسی شده. 166


فهرست شکل‌ها
شکل (1-1) شماتیک فرآیند کشش عمیق برای شکل‌دهی یک قطعه مخروطی، طراحی و ساخته شده توسط نگارنده. 3
شکل (1-2) عیوب ایجاد شده در قطعه مخروطی، کشیده شده توسط نگارنده در فرآیند کشش عمیق سنتی.. 3
شکل (1-3) (الف)- شماتیک روش هیدروفرمینگ استاندارد (ب)- قطعه تولید شده با این روش ]8[. 6
شکل (1-4) شماتیک فرآیند کشش عمیق هیدرومکانیکی-هیدرواستاتیکی ]6[. 7
شکل (1-5) شماتیک فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی ]10[. 8
شکل (1-6) شماتیک کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی ]10[. 9
شکل (1-7) شماتیک فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار یکنواخت]11[. 10
شکل (1-8) شماتیک فرآیندکشش عمیق هیدروریم ]8[. 11
شکل (1-9) شماتیک فرآیند هیدروفرمینگ سنبه – سیال ]12[. 11
شکل (1-10) شماتیک روش ترکیبی هیدروفرمینگ ]12[. 12
شکل (1-11) اثر فشار اولیه بر نسبت کشش در هیدروفرمینگ قطعات آلومینیومی و مسی ]7[. 13
شکل (1-12) منحنی تغییرات کرنش ضخامتی بر حسب نسبت کشش، t0 ضخامتت اولیه ورق، D0 قطر اولیه بلانک، d قطر سنبه ]7[. 13
شکل (1-13) نتایج تجربی و نتایج شبیه‌سازی (الف)- شبیه‌سازی با استفاده از معیار هیل (ب)- شبیه‌سازی با استفاده از معیار بارلات (ج) تجربی ]13[. 14
شکل (1-14) انواع پارگیها در قطعه کشیده شده با روش کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی]10[. 15
شکل (1-15) پارگی اولیه در قطعه ، سمت چپ پارگی بدون چروک در فلنج، سمت راست پارگی با چروک در فلنج]10[. 15
شکل (1-16) انواع پارگی میانی به ترتیب از چپ نوع اول، دوم و سوم]10[. 16
شکل (1-17) پارگی نهایی، سمت راست، پارگی کل فلنج، سمت چپ، پارگی چند کنگره]10[. 16
شکل (1-18) انواع چروکیدگی در قالب هیدرودینامیکی با فشار شعاعی، سمت چپ چروک در ناحیه فلنج، سمت راست چروک در ناحیه بدنه]10[. 17
شکل (1-19) تصویر شماتیک روشهای مختلف پیش- بشکه‌ای (الف)- مثبت (ب)- منفی ]14[. 18
شکل (1-20) تاثیر فشار و ارتفاع پیش بشکه‌ای بر نسبت کشش، الف) Al1050-H0 ب) Al 6016-T4 ]14[. 19
شکل (1-21) منحنی‌ توزیع ضخامت بر حسب لقی در فرآیند کشش عمیق هیدرومکانیکی با فشار یکنواخت ]15[. 20
شکل (1-22) منحنی‌ توزیع ضخامت بر حسب شعاع‌ ماتریس در فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار یکنواخت]15[. 20
شکل (1-23) تصویر شماتیک طراحی جدید قالب متحرک ]8[. 21
شکل (1-24) تصویر شماتیک یک مجموعه قالب متحرک ]16[. 22
شکل (1-25) تاثیر روانکار بر مسیر فشار]16[. 23
شکل (1-26) مراحل شکل‌دهی قطعه پله‌دار ]17[. 24
شکل (1-27) قطعه پله‌ای تولید شده با روش هیدروفرمینگ در یک مرحله، الف- شبیه‌سازی، ب- تجربی ]17[. 24
شکل (1-28) سطح مقطع‌های متفاوت برای انجام آزمایش ]18[. 25
شکل (1-29) شبکه بندی اجزای محدود برای مجموعه قالب مربوط به قطعه سر کروی]19[. 26
شکل (1-30) (الف)، مسیر فشار محفظه قالب (ب)، فشار شعاعی مستقل روی لبه فلنج ]19[. 27
شکل (1-31) پارگی ایجاد شده در مرحله اولیه برای مسیر فشار 1 با فشار شعاعیMPa20 [19]. 27
شکل (1-32) ایجاد چروک درفلنج در مرحله اولیه برای مسیر فشار 7 با فشار شعاعی MPa65 ]19[. 27
شکل (1-33) اثر مسیر فشار شعاعی بر کمترین ضخامت دیواره]19[. 28
شکل (1-34) ناحیه بندی و ابعاد پارامتری قالب هیدروفرمینگ ]20[. 28
شکل (1-35) الف- اثر ضریب اصطکاک، ب- اثر نمای کار- سختی( (n ، ج- اثر نسبت حد کشش(b/a) بر مقدار حد فشار شکل‌دهی ]20[. 31
شکل (1-36) الف- مقایسه فشار برشکل‌دهی قطعه نیم کروی تحت شرایط کشیدگی ب- توزیع ضخامت مرکز قطعه نیم کروی تحت شرایط کشیدگی ج- اثر ضریب اصطکاک بر فشار سیال د- اثر نمای کار سختی بر فشار سیال‌]21[. 32
شکل (1-37) از چپ به راست، مراحل تولید قطعه مخروطی با روش کشش عمیق چند مرحله‌ای [1]. 33
شکل (1-38) مراحل تولید قطعه مخروطی با نوک‌تیز با روش کشش چند مرحله‌ای توام با پیش‌فرم. 34
شکل (1-39) شماتیک مجموعه قالب کشش عمیق برای قطعه مخروطی، 1- ماتریس 2- ورق‌گیر 3- سنبه 4- موقعیت دهنده نسبت به مرکز، 5 و6 تکیه گاه حلقوی7- کوبه اصلی 8- کوبه ورق‌گیر 9- ورق 10- فاصله انداز 11- گیره 12- میز پرس]23[. 34
شکل (1-40)چروک ایجاد شده در قطعه مربوط به قالب شکل(1-39)] 23[. 35
شکل (1-41) شبکه اولیه (تعداد اجزا4364) ورق و شکل‌های نهایی فنجان‌های مخروطی بدست‌آمده شده از ITAS3D و ABAQUS، جنس SPCE ، قطر ورق اولیه mm170 ، سنبه A، کورس mm 1/54 ]23[. 35
شکل (1-42) شماتیک مجموعه قالب شکل‌دهی فنجان مخروطی با استفاده از لایه اورتان ]24[. 36
شکل (1-43) الف- مراحل میانی شکل‌دهی فنجان مخروطی در قالب با لایه اورتان، ب- فنجان مخروطی شکل داده شده از گرده مسی به قطر mm 100 [24]. 37
شکل (1-44) کرنش اندازه‌گیری شده در جهات مختلف مربوط به فنجان مخروطی مسی (قطر اولیه گرده mm112) [24]. 38
شکل (1-45) شماتیک مجموعه قالب شکل‌دهی قطعه مخروطی با سنبه فلزی و حلقه اورتانی ]25[. 39
شکل (1-46) قطعه مسی شکل داده شده در مجموعه قالب با سنبه اورتانی ]25[. 39
شکل (1-47) به ترتیب از چپ، مراحل شکل‌دهی قطعه در قالب با سنبه اورتانی ]25[. 40
شکل (1-48) کرنشهای ایجاد شده بر روی قطعه، (الف) کرنش نصف النهاری (ب) کرنش محیطی (ج) کرنش ضخامتی ]25[. 40
شکل (1-49) شکل‌دهی قطعه مخروطی، (الف) قالب سنتی (ب) قالب هیدرومکانیکی با ایجاد فشار کمکی] 26 [. 41
شکل (1-50) توزیع ضخامت قطعه شکل‌داده شده در مجموعه قالب هیدرومکانیکی، به دست آمده از شبیه‌سازی] 26 [. 42
شکل (1-51) نمودار فشار- عمق کشش در قالب هیدرومکانیکی] 26 [. 42
شکل (1-52) منحنی‌های توزیع ضخامت بر حسب عمق کشش در قطعه استوانه‌ای- مخروطی] 26 [. 43
شکل (1-53) قطعه شکل داده شده با استفاده از کالیبره کردن با ابزار همسان] 27 [. 44
شکل (1-54) شکل‌دهی با استفاده از کالیبره کردن با ابزار متفاوت، الف- قطعه شکل داده شده، ب- مشخصات ابعادی قطعه] 27 [. 44
شکل (1-55) قطعه شکل داده شده با کیفیت خوب با سنبه پیش فرم سر کروی] 27 [. 45
شکل (1-56) قطعه شکل داده شده بعد از پیش بشکه‌ای و کالیبره شدن قطعه، فشار پیش بشکه‌ایMpa18 [27]. 46
شکل (1-57) نیروی ورق‌گیر متغیر بر حسب جابجایی سنبه، پیش بینی شده توسط شبیه‌سازی تطبیقی [28]. 47
شکل (1-58) فنجان‌های مخروطی تولید شده از فرآیند کشش عمیق، الف- BHF ثابت بهینه، ب- BHF متغیر بهینه[28]. 47
شکل (1-59) نمودار‌های توزیع نازک شدگی الف- نیروی ورق‌گیر ثابت، ب- نیروی ورق‌گیر متغیر [28]. 48
شکل (2-1) ماشین‌های شکل‌دهی، سمت راست، دستگاه آزمایش اونیورسال (DMG)، سمت چپ، پرس هیدرولیک KN400 خاور پرس…. 54
شکل (2-2) تصویر شماتیک مجموعه قالب کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی مورد استفاده در این پژوهش. 55
شکل (2-3) الف- اجزای مجموعه قالب ، ب- مجموعه قالب در حالت نصب شده بر روی دستگاه آزمایش. 56
شکل (2-4) مسیر نمونه فشار اعمالی در تحقیق حاضر. 57
شکل (2-5) واحد هیدرولیکی استفاده شده. 59
شکل (2-6) مدار هیدرولیکی استفاده شده در قالب هیدرودینامیکی با فشار شعاعی.. 59
شکل (2-7) تجهیزات سیتم هیدرولیکی کنترل فشار. 60
شکل (2-8) تجهیزات اندازه‌گیری ضخامت ورق، الف- ضخامت سنج اولتراسونیک، ب- ضخامت سنج مکانیکی، ج- کولیس دیجیتالی. 61
شکل (2-9) دستگاه پروفیل پروژکتور نوری Baty R14.. 62
شکل (2-10) ابعاد نمونه کشش مطابق استاندارد ASTM-A370. 62
شکل (2-11) نمونه‌هایی از قطعات کشیده شده طبق استاندارد ASTM-A370. 63
شکل (2-12) نمودار تنش – کرنش حقیقی حاصل از آزمایش کشش الف- فولاد St14 ب- مس 9/99%. 64
شکل (3-1) مدل اجزای قالب و ورق در نرم افزار شبیه‌سازی.. 68
شکل (3-2) مونتاژ اجزای قالب و ورق در شبیه‌سازی. 69
شکل (3-3) شرایط مرزی اعمال شده در شبیه‌سازی. 71
شکل (3-4) شرایط مرزی فشار،PR فشار محفظه، PS فشار در ناحیه فلنج ورق]22[. 72
شکل (3-5) شرط مرزی فشار اعمالی بر ورق، الف- مدل ورق در شبیه‌سازی، ب- شماتیک ورق در مجموعه قالب. 72
شکل (3-6) المان بندی ورق اولیه و اجزای قالب… 74
شکل (4-1) نتیجه شبیه‌سازی برای شکل‌دهی قطعه مخروطی با روش سنبه – سیال.. 80
شکل (4-2) قطعه مخروطی شکل داده شده با روش سنبه – سیال.. 80
شکل (4-3) نتایج شبیه‌سازی و تجربی برای نمونه مسی، الف- منحنی نیرو- جابجایی، ب- منحنی توزیع ضخامت… 82
شکل (4-4) هندسه پارامتر‌ی قطعه مخروطی برای بررسی تاثیر پارامترهای موثر در فرآیند. 83
شکل (4-5) هندسه پارامتری مجموعه قالب هیدرومکانیکی بصورت… 85
شکل (4-6) مسیر فشار نمونه اعمالی در آزمایش…. 87
شکل (4-7) 88
شکل (4-8) مسیر فشار برای چهار قطعه مخروطی، الف- قطعه A، ب- قطعه‌های B و C ، ج- قطعه D… 88
شکل (4-9) الف- مسیر مشخص شده برای تعیین منحنی‌های توزیع ضخامت، ب- ناحیه‌های مورد مطالعه در قطعه. 88
شکل (4-10) شکل‌دهی قطعه A در فشار بیشینه MPa10 و ایجاد پارگی در ناحیه II، (الف) تجربی (ب) شبیه‌سازی.. 89
شکل (4-11) پارگی در ناحیه II قطعه‌های B، C وD به ترتیب از (الف) تا (ج) در فشار بیشینه کمتر از MPa5/7، 5/17و 6. 90
شکل (4-12) شکل‌دهی قطعه A در فشار بیشینه MPa5/12 و ایجاد گلویی در ناحیه II (الف) تجربی (ب) شبیه‌سازی.. 90
شکل (4-13) عیب نازک شدگی در ناحیه II به ترتیب برای قطعه‌های B، C وD، در فشار بیشینه MPa5/7، 5/17و6. 91
شکل (4-14) قطعه شکل داده شده A در فشار بیشینه MPa25 (الف) تجربی (ب) شبیه‌سازی.. 91
شکل (4-15) قطعه‌های B، C وD شکل داده شده به ترتیب از (الف) تا (ج) در فشار‌های نهاییMPa5/17، 35 و 20. 92
شکل (4-16) منحنی توزیع ضخامت قطعه مخروطی A در فشار بیشینه MPa25. 93
شکل (4-17) منحنی‌های توزیع ضخامت حاصل از شبیه‌سازی در امتداد I-V شکل (4- 8 )، واحد فشار MPa. 94
شکل (4-18) منحنی‌های توزیع ضخامت قطعه A تا D در ناحیه II در فشار‌های بیشینه مختلف… 95
شکل (4-19) تاثیر سطح فشار بیشینه بر چگونگی تماس ورق با سنبه برای قطعه A، واحد فشار MPa. 96
شکل (4-20) منحنی نیرو – جابجایی قطعه A در فشار بیشینه MPa30. 97
شکل (4-21) تاثیرفشار بیشینه بر نیروی بیشینه سنبه برای قطعات A تا D… 98
شکل (4-22) تغییرات نسبت کشش بر حسب فشار بیشینه، به دست آمده از شبیه‌سازی، D : قطر ورق اولیه. 100
شکل (4-23) مسیر‌های فشار تجربی بر حسب سرعت‌های مختلف سنبه، (الف) فشار- زمان، (ب) فشار- جابجایی.. 101
شکل (4-24) منحنی جابجایی رسیدن به فشار بیشینه بر حسب سرعت سنبه، بدست آمده از آزمایش…. 102
شکل (4-25) قطعه شکل داده شده در سرعت سنبه mm/min 40 (الف) تجربی، (ب) شبیه‌سازی.. 103
شکل (4-26) قطعه شکل داده شده مربوط به سرعت سنبه mm/min 50 (الف) تجربی، (ب) شبیه‌سازی. 103
شکل (4-27) قطعه مخروطی شکل داده شده مربوط به سرعت سنبه mm/min 850. (الف) تجربی، (ب) شبیه‌سازی.. 104
شکل (4-28) تاثیر سرعت سنبه برمنحنی توزیع ضخامت قطعه مخروطی، به دست آمده از تست تجربی، فشار بیشینه MPa30. 104
شکل (4-29) تاثیر سرعت سنبه بر درصد کاهش ضخامت در ناحیه II برای قطعهA و فشار بیشینه MPa30. 105
شکل (4-30) اثر فشار پیش‌بشکه‌ای بر منحنی توزیع ضخامت قطعه مخروطی A، به دست آمده از شبیه‌سازی، فشار بیشینه MPa30. 106
شکل (4-31) تغییرات درصد کاهش ضخامت در ناحیه I قطعه مخروطی A بر حسب فشار پیش‌بشکه‌ای، به دست آمده از شبیه‌سازی، فشار بیشینه MPa30. 107
شکل (4-32) پیش‌بشکه‌ای شدن قطعه مخروطی A در فشار MPa8. 108
شکل (4-33) هندسه قطعه مخروطی جهت بررسی تاثیر زاویه مخروطی سنبه، ابعاد به میلیمتر. 109
شکل (4-34) منحنی‌های توزیع ضخامت قطعه در ناحیه II در فشار‌های بیشینه مختلف نهایی.. 110
شکل (4-35) منحنی‌های تجربی تغییرات درصدکاهش ضخامت در ناحیه II بر حسب فشار بیشینه نهایی، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 110
شکل (4-36) پنجره شکل‌دهی قطعه مخروطی برای زوایای مختلف، بدست آمده با روش شبیه‌سازی.. 112
شکل (4-37) توزیع کرنش در قطعه مخروطی در فشار بیشینهMPa30، (الف) زاویه 450، (ب) زاویه 600 ، (ج)زاویه 750. 113
شکل (4-38) قطعه مخروطی تولید شده، به ترتیب از چپ زاویه مخروطی سنبه 450 ، 600 و750، فشار بیشینه MPa30. 114
شکل (4-39) منحنی‌های تجربی توزیع ضخامت ورق بر حسب فشار بیشینه قطعه D برای ورق‌های به ضخامت مختلف، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 115
شکل (4-40) اثر شعاع سر سنبه بر توزیع ضخامت قطعه مخروطی، زاویه مخروطی سنبه، 600، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 116
شکل (4-41) تغییرات درصدکاهش ضخامت ناحیه II برحسب نسبت شعاع سر سنبه به ضخامت ورق برای قطعه D، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 117
شکل (4-42) تغییرات درصدکاهش ضخامت ناحیه II بر حسب نسبت شعاع سر سنبه به ضخامت ورق در زاویه‌های مخروطی سنبه مختلف برای قطعه D، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 117
شکل (4-43) اثر شعاع ناحیه بین مخروط- استوانه بر توزیع ضخامت برای قطعه D، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 118
شکل (4-44) تغییرات درصد کاهش ضخامت ناحیه IV بر حسب نسبت شعاع ناحیه بین مخروط- استوانه به ضخامت در زاویه‌های مخروطی سنبه مختلف برای قطعه D، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 119
شکل (4-45) تاثیر ضریب اصطکاک بین سنبه و ورق بر میزان کاهش ضخامت قطعه، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 121
شکل (4-46) اثر ضریب اصطکاک بین ورق و سنبه بر روی مقدار کرنش قطعه مخروطی، (الف) ضریب اصطکاک 01/0، (ب) ضریب اصطکاک 2/0. 122
شکل (4-47) تاثیر ضریب اصطکاک بین سنبه و ورق بر بیشترین کاهش ضخامت ناحیه I، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 123
شکل (4-48) تاثیر ضریب اصطکاک بین سنبه و ورق بر بیشترین کاهش ضخامت ناحیه II، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 123
شکل (4-49) تاثیر ضریب اصطکاک بین ورق و ورق‌گیر بر میزان کاهش ضخامت قطعه مخروطی، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 125
شکل (4-50) اثر ضریب اصطکاک بین ورق و ورق‌گیر بر روی مقدار کرنش قطعه مخروطی، (الف) ضریب اصطکاک 01/0، (ب) ضریب اصطکاک 2/0. 125
شکل (4-51) تاثیر ضریب اصطکاک بین ورق و ورق‌گیر بر کاهش ضخامت در ناحیه II به دست آمده از شبیه‌سازی.. 126
شکل (4-52) هندسه قطعه مخروطی نوک‌تیز برای شکل‌دهی با روش هیدروفرمینگ، ابعاد به میلیمتر. 128
شکل (4-53) هندسه پیش‌فرم طراحی شده برای مرحله هیدروفرمینگ قطعه شکل(4-51) 128
شکل (4-54) قطعه پیش‌فرم شکل داده شده در قالب هیدرودینامیکی با فشار شعاعی، فشار بیشینه MPa30. 129
شکل (4-55) منحنی تغییرات ضخامت قطعه پیش‌فرم در مسیر I-V شکل(4-8) برای فشار بیشینه MPa30، به دست آمده از تست تجربی.. 130
شکل (4-56) قطعه شکل داده شده در مرحله دوم در قالب کشش عمیق مجدد سنتی- بدون آنیل.. 131
شکل (4-57) قطعه مخروطی شکل داده شده در مرحله دوم در قالب کشش عمیق مجدد سنتی- آنیل شده. 131
شکل (4-58) مجموعه قالب جدید کشش عمیق مجدد برای مرحله نهایی قطعه مخروطی.. 132
شکل (4-59) تنش‌های ایجاد شده در: الف) قالب کشش عمیق مجدد جدید ب) قالب کشش عمیق مجدد سنتی.. 133
شکل (4-60) قطعه مخروطی شکل داده شده در قالب کشش عمیق مجدد جدید- بدون آنیل.. 134
شکل (4-61) قطعه مخروطی سالم شکل داده شده در قالب کشش مجدد جدید – آنیل شده. 134
شکل (4-62) به ترتیب از سمت چپ، ورق اولیه، قطعه پیش‌فرم (هیدروفرمینگ)، قطعه نهایی.. 135
شکل (4-63) منحنی توزیع ضخامت قطعه نهایی در قالب کشش عمیق مجدد جدید، به دست آمده از تست تجربی.. 135
شکل (4-64) مرحله خم و واخم در قطعه پیش‌فرم. 136
شکل (4-65) هندسه پیش‌فرم دو مخروطی پیشنهادی.. 137
شکل (4-66) اثر زاویه سر مخروط بر منحنی توزیع ضخامت قطعه پیش‌فرم شکل(4-64)، به دست آمده از شبیه‌سازی.. 138
شکل (4-67) قطعه پیش‌فرم دو مخروطی شکل داده شده. 139
شکل (4-68) منحنی توزیع ضخامت قطعه پیش‌فرم با هندسه دو مخروطی در مسیر I-V شکل(4-8)، فشار بیشینه MPa30، به دست آمده از تست تجربی.. 139
شکل (4-69) مقایسه منحنی توزیع ضخامت برای پیش‌فرم مخروط ناقص و پیش‌فرم دو مخروطی، به دست آمده از تست تجربی.. 140
شکل (4-70) شماتیک شکل‌دهی قطعه پیش‌فرم دو مخروطی در قالب کشش مجدد جدید. 141
شکل (4-71) قطعه مخروطی شکل داده شده نهایی با پیش‌فرم دو مخروطی.. 141
شکل (4-72)منحنی توزیع ضخامت قطعه شکل داده شده نهایی با پیش‌فرم دومخروطی، به دست آمده از تست تجربی.. 142
شکل (4-73) منحنی‌های توزیع ضخامت قطعه مخروطی نهایی با پیش‌فرم ناقص و پیش‌فرم دو مخروطی، به دست آمده از تست تجربی.. 142
شکل (4-74) شماتیک قطعه پیش‌فرم دو مخروطی با حداکثرشعاع‌های ایجاد شده بر روی شکل(4-64) 143
شکل (4-75)قطعه پیش‌فرم دو مخروطی شکل‌داده شده متناظر با شکل(4-73) 143
شکل (4-76) منحنی توزیع ضخامت قطعه پیش‌فرم شکل(4-74) در مسیر I-V شکل(4-8)، برای فشار بیشینه MPa30، به دست آمده از تست تجربی.. 144
شکل (4-77) منحنی توزیع ضخامت برای قطعه پیش‌فرم دو مخروطی متناظر با شکل‌های(4-64) و(4-73)، به دست آمده از تست تجربی.. 144
شکل (4-78) منحنی‌های مختلف برای هندسه پیش‌فرم قطعه مخروطی.. 145
شکل (4-79) قطعه پیش‌فرم شکل داده شده با منحنی اسپیلاین.. 146
شکل (4-80) منحنی توزیع ضخامت قطعه پیش‌فرم اسپیلاین، به دست آمده از تست تجربی.. 146
شکل (4-81) منحنی‌های توزیع ضخامت قطعه مخروطی پیش‌فرم متناظر با شکل‌های(4-74) و(4-78)، به دست آمده از تست تجربی.. 147
شکل (4-82) قطعه مخروطی نهایی با پیش‌فرم اسپیلاین.. 148
شکل (4-83) منحنی توزیع ضخامت قطعه شکل داده شده نهایی با پیش‌فرم اسپیلاین، به دست آمده از تست تجربی.. 148
شکل (4-84) منحنی‌های توزیع ضخامت قطعه مخروطی نهایی با پیش‌فرم دو مخروطی با شعاع زیاد و پیش‌فرم اسپیلاین، به دست آمده از تست تجربی.. 149
شکل (4-85) هندسه پیش‌فرم دو مخروطی با هندسه پارامتری.. 150
شکل (4-86) مراحل طراحی سنبه پیش‌فرم، الف- گرده اولیه، ب- هندسه پیش فرم دو مخروطی، ج- نحوه اعمال قوس در ناحیه‌های خم در پیش‌فرم دو مخروطی، د- پیش‌فروم دو مخروطی با گذراندن منحنی مطلوب… 152
شکل (6-1) قطعه مخروطی صنعتی بزرگ‌تر، ابعاد به‌ میلیمتر. 166
شکل (6-2) شکل‌دهی مرحله اول قطعه مخروطی صنعتی بزرگتر با پیش‌فرم مخروط ناقص…. 167
شکل (6-3) قطعه نهایی تولید شده با پیش‌فرم مخروط ناقص…. 167
شکل (6-4) مرحله نهایی شکل‌دهی قطعه مخروطی بزرگتر در قالب سایزینگ…. 168
شکل (6-5) از چپ به راست، مراحل شکل‌دهی قطعه مخروطی در مقیاس بزرگتر. 168
شکل (6-6) هندسه پیش‌فرم دو مخروطی برای قطعه صنعتی بزرگتر. 169
شکل (6-7) مجموعه قالب هیدرودینامیکی با فشار شعاعی برای قطعه مخروطی صنعتی بزرگتر. 169
شکل (6-8) پرس هیدرولیکی 200 تنی.. 170
شکل (6-9) قطعه پیش‌فرم دو مخروطی شکل داده شده برای قطعه صنعتی بزرگتر. 170
شکل (6-10) منحنی توزیع ضخامت قطعه پیش‌فرم دو مخروطی بزای قطعه صنعتی بزرگتر در فشار‌های نهایی مختلف… 171
شکل (6-11) قالب مورد استفاده کشش جدید برای قطعه صنعتی بزرگتر. 172
شکل (6-12) قطعه صنعتی بزرگتر نهایی شکل داده شده با پیش‌فرم دو مخروطی.. 172
شکل (6-13) قطعه مخروطی صنعتی کوچکتر، ابعاد به میلیمتر. 173
شکل (6-14) قطعه پیش‌فرم دو مخروطی برای قطعه مخروطی صنعتی کوچکتر. 174
شکل (6-15) مرحل تولید قطعه مخروطی صنعتی کوچکتر. 175
شکل (6-1) تولید قطعه مخروطی صنعتی کوچکتر با روش (الف) اسپینینگ، (ب) جدید. 175





فهرست جدول‌ها



جدول (2-1) خصوصیات مکانیکی و فیزیکی ورق‌های مورد استفاده. 63