بررسي شكل دهي با استفاده از روش جديد كشش عميق ساچمه‎اي و مقايسه توزيع ضخامت و نيروي شكل‎دهي با فرآيند كشش عميق سنتي

An investigation of Forming through using the new method of ball deep drawing and comparing its thickness distribution and forming force with the conventional deep drawing

محيط شكل دهي در فرآيندهاي شكل‎دهي فلزات، از اهميت بالايي برخوردار است. در اين بين فرآيند كشش‎عميق ساچمه‎اي به دليل گسسته بودن محيط شكل دهي آن كاملاً انعطاف پذير مي باشد. در اين مقاله، توزيع ضخامت و نيروي لازم براي شكل‎دهي قطعه مخروطي شكل توسط فرآيندهاي كشش‎عميق ساچمه اي و كشش‎عميق سنتي با استفاده از شبيه‎سازي اجزاي محدود و آزمايش هاي تجربي مورد مطالعه قرار گرفتند. در اين تحقيق ورق هايي از جنس فولاد St14و برنج با ضخامت 1 ميلي‎متر مورد استفاده قرار گرفت. نتايج شبيه سازي تطابق مناسبي با نتايج آزمايشگاهي دارند. نتايج نشان مي دهد كه نمونه شكل داده شده توسط فرآيند كشش‎عميق سنتي از توزيع ضخامت يكنواخت و مناسب‎تري نسبت به نمونه كشش عميق ساچمه‎اي برخوردار است، ولي حداكثر نازك شدگي در قطعات مربوط به فرآيند ساچمه‎اي كمتر از فرآيند كشش‎عميق سنتي بود. همچنين ملاحظه گرديد كه نيروي مورد نياز براي فرآيند كشش‎عميق ساچمه اي اندكي بيشتر از فرآيندكشش عميق سنتي مي باشد. همچنين مشاهده گرديد كه با افزايش شعاع ورودي ماتريس، نيروي لازم براي كشش براي هر دو فرآيند كشش‎عميق و ساچمه اي كاهش مي يابد، با افزايش اندازه شعاع ورودي ماتريس ميزان نازك شدگي كاهش مي يابد. ملاحظه گرديد كه يكي از مزيت‎هاي فرآيند كشش‎عميق ساچمه‎اي نسبت به فرآيند كشش‎عميق سنتي دست يافتن به قطعه با شيب منفي مي‎باشد.

Forming media in metal forming processes is so important. Since the forming media in Ball deep-drawing process is discrete, it is quite flexible. In this paper, thickness distribution and required force for forming of conical part by ball deep-drawing and conventional deep-drawing processes using finite element simulation and experimental stages were studied. In this research, sheets used were made from St14 steel and brass having 1mm thickness. The experimental results are in good agreement with simulation results. The results showed the sample formed by conventional deep-drawing process had more uniform thickness distribution than ball deep-drawing, but the maximum thinning in the parts of ball forming process was less than conventional deep-drawing process. Also, it was observed that required force for ball deep drawing process is more than the conventional deep-drawing process. It was observed that with increasing radius of the input die, the force required to stretch the ball deep-drawing and ball processes is decreased, and with increasing radius of the input die thinning amount is reduced. It was noted that one of the advantages of ball deep drawing process over traditional deep drawing process is that a negative slope part is achieved.