تحقیقات اساسی در مورد جریان مواد در فرآیندهای تشکیل ورق ترکیبی و فله فلزی

کلاس فرآیندهای تشکیل دهنده ورق و فلزی فله (SBMF) نشانگر تشکیل فلزات ورق با عملیات تشکیل فله معمولی است. در نتیجه ، حالت های استرس و کرنش 2D و 3D همزمان وجود دارند. علاوه بر این ، عناصر شکل محلی که از صفحه ورق تشکیل شده اند ، از نظر ضخامت ورق هستند. این مقاله به ترکیبات فرآیند ناراحت کننده/اکستروژن جانبی و نقاشی عمیق/ناراحت کننده می پردازد. نشان داده شده است که پر کردن قالب کافی با استفاده از سیستم های ابزار معمولی تقریباً اجتناب ناپذیر است. از این رو ، چشم انداز رویکردهای تازه توسعه یافته مورد بحث قرار خواهد گرفت.

معرفی

به دلیل چالش های زیست محیطی و اقتصادی ، ساخت و ساز با وزن سبک و زنجیرهای فرآیند کوتاه مورد نیاز است. ادغام عملکردی برای کاهش تعداد قطعات منجر به افزایش پیچیدگی هندسی می شود. در نتیجه تقاضای فرآیندهای تولید برای اجزای کاربردی ، به عنوان مثالاجزای دنده ، نیاز به دقت هندسی بالا ، خصوصیات مکانیکی کافی و همچنین فرآیندهای تولید مقرون به صرفه [1]. مشخصه چنین محصولات متقارن چرخشی ساخته شده از فولاد ، دنده های مختلفی است که می تواند در ناحیه فلنج (شکل 1A) یا در سطح جانبی قرار داشته باشد (شکل 1B). عناصر عملکردی باید با نگه داشتن یا افزایش ضخامت ورق اولیه ، که اغلب بین 2 تا 3 میلی متر است ، شکل بگیرند. به طور معمول چنین محصولاتی ماشینکاری می شوند ، اما به دلیل هزینه بالای عملیات ماشینکاری و فرآیندهای جعل مصرف مواد ناکارآمد ، که می توانند بر روی یک ورق فلز استفاده شوند ، مطلوب هستند و منجر به استفاده خوب از مواد ، بهبود خصوصیات مکانیکی و ریزساختار بی ضرر می شوند [2]بشر

قطعه قطعه

وضعیت هنر: چالش های فرآیندهای ترکیبی SBMF

تشکیل قطعات با عناصر عملکردی یکپارچه در بزرگی ضخامت ورق ، به عنوان مثالدنده ها ، از یک ورق توسط ورق همزمان و تشکیل فله ، نیاز به ضخیم شدن کنترل شده از ورق در مناطق مشخص دارند و منجر به چالش های مختلف می شوند. اگرچه عملیات تشکیل دهنده فردی کاملاً مشهور است ، اما ویژگی های متمایز ترکیبات فرآیند به طور گسترده ناشناخته است. بسته به طراحی عناصر عملکردی در مؤلفه ، تعامل پیچیده بین مناطق

تحقیقات در مورد ورق های ترکیبی و فرآیندهای تشکیل فله

به طور کلی ، فرآیندها و روشهای ارائه شده برای انجام عملیات ورق های ترکیبی و تشکیل فله با افزایش موضعی در نظر گرفته شده ضخامت ورق قابل استفاده هستند. متأسفانه ، فعل و انفعالات پیچیده بین مناطق تشکیل دهنده سویه های بالا و پایین ، که در فرآیندهای SBMF رخ می دهد ، تقریباً ناشناخته است. از این رو ، خصوصیات فرآیند خاص و تعامل در دو ترکیب فرآیند مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. برای همه فرآیندهای تشکیل دهنده متوالی ، فولاد DC04 را با یک برگه اولیه

نتیجه

تحقیقات نشان داده است که می توان عملیات ورق و شکل فله ای با کنترل محلی در نظر گرفته شده از ضخامت ورق را انجام داد. با توجه به دقت هندسی و پر کردن فرم ، جریان مواد به عنوان یک عامل محدود کننده است. در مورد فرآیندهای شکل گیری برای تولید عناصر شکل با جریان اصلی مواد به سمت جهت خالی ، رویکردهای مختلف برای افزایش جریان مواد امکان پذیر است. افزایش محلی اصطکاک و همچنین استفاده از فرآیند

تصدیق

این کار توسط بنیاد تحقیقات آلمان (DFG) در محدوده مرکز تحقیقات مشترک بین منطقه ای در مورد شکل گیری فلز ورق (SFB/TR 73) در زیر مجموعه های A1 و A2 پشتیبانی شد.

منابع (9)

تسهیلات

Aals of Cirp

(1983)

سنجش آهن فرآیند جعل دقیق چرخ دنده های Bevel

Aals of Cirp

(1994)

تولید اجزای سبک وزن با تشکیل فلز

Aals of Cirp

(2003)

umformen und feinschneiden

(2007) منابع بیشتری در نسخه متن کامل این مقاله وجود دارد.

ذکر شده توسط (67)

تحقیق در مورد میکرو ورق شوک لیزر گرم

2022 ، مجله فرآیندهای تولید چکیده را نشان می دهد

در این مقاله ، میکرو توری ورق شوک لیزر گرم ، که شامل مزایای شکل گیری خالص فلزی ورق فله ، تشکیل میکرو پویا شوک لیزر و شکل گیری گرم است. تأثیر آلیاژ منیزیم AZ31B بر انرژی لیزر و دمای تشکیل با آزمایش و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. مکانیسمی که دمای گرم دارای خواص بهتری نسبت به دمای اتاق است از جنبه های ریزساختار ، انتقال موج استرس و جریان مواد آشکار شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش انرژی لیزر ، عمق تشکیل قطعه کار افزایش می یابد. با افزایش دما در همان انرژی لیزر ، عمق شکل می گیرد ، اما فرسایش جدی در سطح قطعه کار در دمای 250 درجه سانتیگراد رخ می دهد ، که این امر بر کیفیت شکل گیری قطعه کار تأثیر می گذارد. نتایج EBSD نشان می دهد که با افزایش دمای تشکیل ، تعداد دوقلوها کاهش می یابد ، چگالی جابجایی کاهش می یابد و عمق شکل گیری افزایش می یابد. پالایش دانه پس از تشکیل شوک لیزر آشکار است ، و افزایش چگالی جابجایی دانه باعث بهبود ریزگردها می شود ، که نشان می دهد شوک لیزر می تواند خواص مکانیکی مواد را بهبود بخشد. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که موج الاستیک سریعتر از موج پلاستیکی پخش می شود. استرس در قطعه کار در دمای 150 درجه سانتیگراد کمتر از دمای اتاق است ، اما سویه پلاستیکی معادل آن بالاتر از دمای اتاق است. پس از تغییر شکل پلاستیک ، مواد موجود در قطعه کار به تدریج به حفره جریان می یابد. در دمای 150 درجه سانتیگراد ، جریان مواد در داخل قطعه کار سریعتر است ، اثر پر کردن بهتر است و یکنواختی شکل گیری بهتر است.

از طریق جریان و مکانیسم تشکیل لیزر میکرو روکش

2022 ، مجله فناوری پردازش مواد چکیده را نشان می دهد

شکل گیری فلز ورق (SBMF) یک فناوری پیشرفته برای تولید قطعات با کیفیت بالا و مبتنی بر استفاده از منابع بالا است. Coining ، نوعی SBMF ، می تواند برای ساخت ریزساختارهای کاربردی و تزئینی استفاده شود. در این مقاله ، یک روش جدید به نام میکرو پوشش لیزر شوک (LSMC) بر اساس مزایای منحصر به فرد لیزر پالس شدید از ویژگی های بارگذاری پویا با سرعت بالا و مناسب برای میکرو شکل گیری ارائه شده است. با این حال ، ضخامت ورق کوچکتر منجر به ظهور جریان می شود. در این مقاله ، مدل ALE و مدل SPH-FEM برای شبیه سازی عددی برای مطالعه LSMC ایجاد شده است. از طریق شبیه سازی و آزمایش عددی ، مکانیسم تشکیل و روشهای بهبود جریان از طریق مورد بررسی قرار می گیرد و پارامترهای تحقیق مناسب تعیین می شود. جریان مواد ، مکانیسم تشکیل ، مکانیسم انتشار موج استرس و تشکیل یکنواختی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که عدم وجود مواد در نزدیکی پیش بینی ها و تغییر شکل پلاستیک معکوس منحصر به فرد در شکل گیری پویا ، عوامل مهم منتهی به جریان است. انرژی لیزر مناسب و ضخامت ورق بزرگ و همچنین وجود پانچ می تواند از یک یا دو جنبه شکل گیری جریان را مهار کند. تحت شکل گیری پویا ، مواد دارای سرعت شکل بالایی و خاصیت پر کردن خوب هستند. تغییر شکل مواد مربوط به انتشار موج استرس است. انتشار موج استرس و ارتفاع ورق فلز منجر به مکانیسم میله کوتاه منحصر به فرد می شود. این فرآیند دارای یکنواختی شکل خوبی است و با افزایش مناسب انرژی لیزر می توان اثر تشکیل یکنواخت تری بدست آورد.

شبیه سازی شکل گیری فلز - تجسم پدیده های نامرئی در دوره دیجیتال

2022 ، Aals CIRP چکیده را نشان می دهد

شبیه سازی فرآیندهای تولید از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. تحقیق و توسعه شبیه سازی تشکیل فلز در دهه 1960 از تجزیه و تحلیل الاستوپلاستیک یک تغییر شکل پلاستیک ساده آغاز شد و اکنون طیف گسترده ای از فرآیندهای شکل گیری را در بر می گیرد. دقت و کاربرد شبیه سازی تشکیل فلز به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است ، که ناشی از توسعه تئوری پلاستیک و روشهای عددی مانند تکنیک بازسازی و الگوریتم تجزیه و تحلیل تماس است. اکنون اهداف شبیه سازی های تشکیل فلز در حال انتقال از تجزیه و تحلیل ماکروسکوپ اجساد تغییر شکل به تجزیه و تحلیل های همراه از تغییر شکل اجسام و ابزارهای تغییر شکل و تجزیه و تحلیل های چند مقیاس از ریزساختار و بافت هستند. دستاوردهای گذشته شبیه سازی تشکیل فلز نشان می دهد که به سطح "تجسم پدیده های شکل گیری" رسیده است ، اما در دوره دیجیتال به تکامل خود ادامه خواهد داد و بر جامعه دیجیتال و کارخانه های آینده تأثیر می گذارد ، جایی که ماشین ها بدون مداخله انسانی به طور مستقل کار می کنند. فن آوری های نوظهور به مواد پیشرفته ، واقعیت افزوده و البته شبیه سازی تشکیل فلز نیاز دارند. در این مقاله ، ما نقش شبیه سازی را به عنوان ابزاری برای انجام آزمایشات محاسباتی (مجازی) تقویت می کنیم و به عنوان ابزاری برای تجسم عددی و کمیته ای از پدیده های ناشناخته ، غیرقابل تحمل و نامرئی در اجزای تشکیل شده و مونتاژ آنها. ما همچنین برای تحقق سه گانه "عملکرد فرآیند - داده ها - شبیه سازی" در آینده نزدیک ، در مورد فعل و انفعالات شبیه سازی- ماچین ، مانند شبیه سازی آنلاین با عملکرد فرآیند ، بحث خواهیم کرد.

تجسم جریان مواد محوری توسط نوسان موضوع خارج از مرکز

2020 ، تولید رویه چکیده را نشان می دهد

The experimental determination of the flow stress and its mathematical formulation are essential for the numerical simulation of metal forming processes. The hot compression test is widely used to analyze the flow stress evolution as function of temperature, strain and strain rate. The compression test is limited to a relative low strain (ε≤1) which is acceptable when the stress is minor influenced at higher strains. In the case of magnesium alloys the flow stress is strongly influenced by the strain even at high strain (ε>1)در این کار ، رفتار ترمو مکانیکی آلیاژ منیزیم AZ31B برای بهبود مدل سازنده تا سویه های بالا مورد بررسی قرار گرفت. منحنی های فشار استرس آزمایشی به دست آمده از تست های فشرده سازی داغ در دماهای مختلف (450 درجه سانتیگرا د-550 درجه سانتیگراد) و میزان کرنش (0. 01 1/ثانیه-10 1/ثانیه) برای ساخت مدل های مواد معمولی مانند نمونه های پیشنهادی Garofalo استفاده شد (Zener-Hollomon) و Hensel-Spittel. علاوه بر این ، آزمایش های برشی تحت شرایط اصطکاک چسبناک در دمای بالا (400 درجه سانتیگرا د-500 درجه سانتیگراد) و سرعت برشی مختلف (0. 1 میلی متر در ثانیه - 10 میلی متر در ثانیه) انجام شد. در طی این آزمایش ، زیرسطحی تماس نازک نمونه های استوانه ای تغییر شکل برشی پلاستیکی بالا را تجربه می کند ، در حالی که نیروی محوری و سکته مغزی به طور همزمان اندازه گیری می شوند. علاوه بر این ، یک رویکرد جدید مدل سازی سازنده ارائه شده است ، که ترکیب مدل زنر-هالوومون و نتیجه تجربی تست برشی اصطکاک برای برآورد استرس جریان به ترتیب در فشار کم و زیاد است. شبیه سازی های عددی آزمون برشی اصطکاک با استفاده از مدلهای معمولی و همچنین فرمولاسیون سازنده جدید در این مطالعه ارائه شده است.

مقایسه فرآیندهای اکستروژن در شکل گیری فلز ورق و برگه برای تولید عناصر کاربردی فیلیگری

2019 ، مجله CIRP علوم و فناوری تولید چکیده را نشان می دهد

افزایش تقاضا در مورد تشکیل فرآیندها با توجه به ادغام عملکردی اجزای سازنده و ساخت و ساز سبک ، برای فرآیندهای معمولی چالش می کند. استفاده از عملیات تشکیل فله بر روی محصولات نیمه تمام ورق فلزی ، که به آن شکل گیری فلزی ورق (SBMF) نیز گفته می شود ، یک رویکرد مناسب برای برآورده کردن این چالش ها است. پر کردن کافی و بارهای ابزار بالا عوامل محدود کننده در فرآیندهای SBMF است. برای غلبه بر این محدودیت ها در آینده ، لازم است اقدامات مناسب ارائه شود. مبنای این امر ، درک جامع از فرآیند تولید برای قفل و دنده دنده با اکستروژن روی ورق فلز است. در این مقاله الزامات مربوط به فرآیندهای اکستروژن مشخص شده و دو فرآیند مربوطه را تعیین می کند. علاوه بر انجام تحقیقات تجربی ، مدل های عددی با کمک تست های تشکیل دهنده تدوین و تأیید می شوند. در ترکیب با تجزیه و تحلیل تجربی ، از مدل های شبیه سازی برای بررسی شباهت ها و تفاوت های بین هر دو فرآیند استفاده می شود. در طول پردازش فولاد 1. 0338 (DC04) ، تحقیقات به نمایش می گذارد یک جریان مواد خاص کلاس فرآیند ، خواستار بارهای و چالش های ابزار در تولید عناصر کاربردی Filigree است.

ضخیم شدن جانبی فنجان از طریق تشکیل ورق لامپ با منطقه تغییر شکل قابل کنترل

2018 ، مجله فناوری پردازش مواد چکیده را نشان می دهد

Buckling یکی از اصلی ترین چالش ها در ضخیم شدن جانبی یک فنجان عمیق است. برای غلبه بر این مشکل ، یک روش جدید شکل گیری ورق ، ، ناراحت کننده با یک منطقه تغییر شکل قابل کنترل ، در این مطالعه ایجاد شد تا از ضخامت ضخیم شدن جانبی جلوگیری شود. در این روش ، مواد حاصل از حفره محافظ قالب به داخل حفره تشکیل شده تحت یک نیروی ضد نیروی برای ایجاد یک منطقه تغییر شکل تثبیت شده فشار می یابد ، که می تواند محدودیت نسبت باریک بودن اولیه را در روشهای ناراحت کننده معمولی از بین ببرد. نتایج تجربی و شبیه سازی شده نشان می دهد که می توان از طریق ناراحت کردن با یک منطقه تغییر شکل قابل کنترل ، با موفقیت با موفقیت اجتناب کرد. بار تشکیل به دلیل وجود یک منطقه تغییر شکل پایدار بدون تغییر باقی می ماند. علاوه بر این ، می توان کیفیت شکل گیری را بهبود بخشید و توزیع یکنواخت سختی در مقطع می تواند به دست آورد و در نتیجه عملکرد در خدمات را بهبود می بخشد.