فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات30
محاسبة نیرو در فرایند کشش عمیق :
در کشش عمیق نیروی لازم برای تغییر شکل به طور غیر مستقیم به منطقة تغییر شکل اعمال می‌شود. منطقة تغییر شکل در لبة ورق، قسمت بین نگهدارنده و قالب است و نیروی سنبه از طریق کف و دیوارة قطعه در حال کشش به لبه انتقال می‌یابد. به این ترتیب در حین کشش در دیوارة قطعه و لبه‌های انتقالی خمیده شده تنشهای کششی ظاهر می‌شود که می‌تواند به تضعیف دیواره و نهایتاً به ایجاد ترک در این مواضع منجر شود. شکل ( 41 ) قسمتی از قطعه را در حین فرایند کشش نشان می‌دهد. در حین شکل دهی، به هر جزء کوچکی در منطقة تغییر شکل، تنشهای کششی در امتداد شعاع و تنشهای فشاری در امتداد محیط اعمال می‌شود. چنانچه فرایند بدون نگهدارنده انجام گیرد، در لبة ورق چروک خوردگی ایجاد می‌شود که دلیل آن ظاهر شدن تنشهای فشاری محیطی است.
با به کار بردن نگهدارنده و ایجاد تنشهای فشاری در امتداد محور Z می‌توان از چروک خوردگی لبة ورق جلوگیری کرد. از طرفی وجود نیروی نگهدارنده FN سبب ظاهر شدن اصطکاک در سطح تماس ورق و نگهدارنده و همچنین بین ورق و قالب می‌شود. اما به دلیل کوچک بودن نیروی نگهدارنده و روانکاری، تأثیر اصطکاک بر تنشهای شعاعی و محیطی بسیار ناچیز است. بنابراین برای یک آهنگ کرنش
ثابت برای حالت تعادل پایدار در جزء کوچک، با توجه به شکل ( 41 ) و معادل بودن تنشهای ذکر شده با تنشهای اصلی رابطة زیر را می‌توان نوشت:
از طرفی به دلیل کوچک بودن زاویة ، رابطة برقرار است.
بنابراین رابطة قبل به صورت زیر ساده می‌شود:
و یا:
وطبق معیار تسلیم ترسکا:
بنابراین رابطه بالا به صورت زیر در می‌آید:
با ثابت فرض کردن تنش تسلیم Y :
در کشش سرد، با توجه به اینکه تنش تسلیم Y در اثر تغییر شکل سرد افزایش می‌یابد، می‌توان حد متوسط تنش تسلیم را جایگزین Y در رابطة بالا نمود. بنابراین نیروی کشش از رابطة زیر به دست می‌آید:
در این رابطه سطح مقطع جدارة قطعة در حال کشش است که باید نیروی کشش را تحمل کند. این رابطه نشان می‌دهد که با ازدیاد تغییر شکل به طور پیوسته افزایش و کاهش می‌یابد و بیشترین مقدار را در آغاز تغییر شکل به ازای دارد، بنابراین:
در این رابطه ضخامت و قطر ورق اولیه، قطر سنبه و تنش سیلان متوسط می‌باشند. با فرض ثابت باقی ماندن ضخامت، حالت تغییر شکل دو بعدی فرض شده و بنابراین رابطه را می‌توان به صورت زیر نوشت:
برای محاسبة نیروی کشش برای قطعة تو خالی با جدارة نسبتاً ضخیم بهتر است از رابطه زیر استفاده شود:
روش المان محدود در طراحی قالبهای فلزی