Design modification in a multi-stage deep drawing process

Author

Jawad, Walid Khalid

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 26, Issue 01 (31 Jan. 2008), pp.29-44, 16 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2008-01-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

16

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

في هذا البحث، تمت دراسة عملية السحب العميق و لعدة مراحل و لنسبة سحب عالية مقدارها (3.416 = p) و قد تم تصميم قالب سحب لثلاث مراحل لتنفيذ الجزء العملي اللازم لإنتاج قدح أسطواني بقطر خارجي (25mm) من صفيحة دائرية مستوية قطرها (82mm) من مادة الصلب الكربوني ذو نسبة كربون (%0.15 ) و بدون إجراء عملية تخمير بين المراحل الثلاث.

و قد تم تقليل الفرق بين نسب السحب للمراحل الثلاث لغرض الحصول على تشكيل متجانس للجزء المنتج.

و يشمل البحث دراسة ميكانيكية التشويه الحاصل و اكتشاف ظروفا التماس بين العدة و الصفيحة.

في المرحلتين الثانية و الثالثة من السحب، تم استخدام ثلاث طرائق لإعادة السحب المباشر هي (باستخدام وسادة ضغط داخلية، و بدون وسادة ضغط، و باستخدام قالب لمركزة الشعلة).

و قد ظهر من الدراسة أن الاختلاف في نسب السحب و ظروف التماس غير المنتظم ما بين الصفيحة و القالب (التي تحدث عند استخدام الطريقة الثانية و الثالثة من إعادة السحب)، ينتج منها انسياب غير منتظم للمعدن مما يتسبب في إحداث تجعد و تمزق و تمدد كبير في المعدن خلال عملية إعادة السحب.

لذلك فقد اعتمدت الطريقة الأولى (استخدام وسادة ضغط داخلية) في إجراء عملية التحليل لأنها تضمن تقليل التجعد و التمزق في جدار القدح المنتج.

بمقارنة نتائج المراحل الثلاث، وجد حدوث انخفاض في قوة السحب مع توالي المراحل المتعاقبة على جدار القدح مع زيادة قيمة نصف (effective strain) مع زيادة في قيمة الانفعال الفاعل.

يزداد مقدار الانفعال القطري و الانفعال (nose radius die) قطر تقوس مقدمة القالب الأنثى (المحيطي بشدة في كل مرحلة من مراحل السحب، في حين يزداد مقدار انفعال السمك بصورة قليلة مما ينتج جدار متجانس للقدح المنتج.

و قد وجد أن استخدام وسادة الضغط الداخلية لمرحلة إعادة السحب يزيد من قابلية المعدن للسحب كما يزيد من عمر القالب بسبب منعه حدوث التجعد و التمزق، و يحسن نوعية المنتج و بالتالي يزداد الإنتاج و يقلل من احتمال الفشل (failure)

Abstract EN

In this research an analysis of multi-stage deep drawing process is carried out for 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 the experimental 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 the drawing ratio between the neighboring stages was reduced so as to achieve more uniform deformation in the cross-section.

The study confirms the real deformation mechanism and inspects the contact conditions at the tool-blank interface.

In the second and third stage of drawing, three direct re-drawing methods were used to re-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 irregular contact condition between the blank and die (which occur when using second and third method of re-drawing), induces non-uniform metal flow, which cause wrinkling, tearing, and severe extension of metal during the re-drawing process.

For There the first method (By using internal blank holder) was chosen for detailed analysis 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 has been found that the drawing force decrease for each successive stage of drawing process, increasing the value of effective strain distribution over the cup wall with die nose radius, the radial and hoop strain increases remarkably for each successive stage of drawing, while the thickness strain increases slightly, which lead to produce a uniform wall thickness of the re-draw cup.

It was found that, the use of internal blank holder in re-drawing process, increases cup formability, extends tool life by eliminating wrinkling and tearing, reduces the possibility of failures, improves part quality and increase production speed.

American Psychological Association (APA)

Jawad, Walid Khalid. 2008. Design modification in a multi-stage deep drawing process. Engineering and Technology Journal،Vol. 26, no. 01, pp.29-44.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52220

Modern Language Association (MLA)

Jawad, Walid Khalid. Design modification in a multi-stage deep drawing process. Engineering and Technology Journal Vol. 26, no. 01 (2008), pp.29-44.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52220

American Medical Association (AMA)

Jawad, Walid Khalid. Design modification in a multi-stage deep drawing process. Engineering and Technology Journal. 2008. Vol. 26, no. 01, pp.29-44.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52220

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 36-37

Record ID

BIM-52220