مطالعه تحلیلی و تجربی شکل بهینه بلانک در فرآیند کشش عمیق قطعات مستطیل شکل با استفاده از معادلات جریان ورق

کشش عمیق، یکی از فرآیندهای شکل‌دهی ورق محسوب می‌شود، که در آن یک ورق فلزی با عملیات مکانیکی، به شکل مطلوب می‌رسد. یکی از مهم ترین مسائل در کشش عمیق، طراحی بهینه ی بلانک اولیه است که از نظر اقتصادی بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله هدف اصلی، طراحی بلانک اولیه ی بهینه (با حداقل دور ریز وکم‌ترین عیوب)، برای کشش عمیق قطعات با مقطع مستطیلی می باشد. برای این هدف، در این پژوهش، یک برنامه به زبان ویژوآل‌بیسیک در نرم‌افزار سالیدورک نوشته شده است، که یک قطعه ی مستطیل‌شکل و متغیرهای سرعت پرس، عمق کشش را به عنوان ورودی گرفته و بلانک بهینه را طراحی می‌کند. همچنین در این برنامه، بلانک هایی با کانتور مستطیل، دایره، هشت ضلعی و لوزی به دست آمده است؛ به طوری که بر کانتور اولیه مماس باشند. همچنین یک برنامه ی مجزا جهت نمایش کانتور بلانک ها در زمان های مختلف نیز نوشته شده‌است. برنامه‌ی طراحی بلانک به دست آمده در این پژوهش، این ویژگی منحصر به فرد را دارا می‌باشد که برای هر نوع قطعه‌ی مستطیل شکل و با هر ابعاد دلخواهی، با توجه به ابعاد قطعه و عمق کشش، قابلیت طراحی بلانک بهینه را خواهد داشت. برای اطمینان از صحت برنامه ی نوشته شده به زبان ویژوآل بیسیک، نتایج حاصل از برنامه، با انجام کارهای تجربی، مقایسه و صحت‌سنجی شده اند. نتایج تجربی اثبات می کنند که بلانک های به‌دست آمده توسط برنامه، از دقت قابل قبولی برخوردار می‌باشند. در قطعات تولیدی تجربی، همچنین کاهش عیوب مانند گوشواره‌ای شدن و چروکیدگی در قطعات تولید شده با بلانک بهینه مشاهده شده است.

Analytical and Experimental Study of Blank Optimal Shape in the Deep Drawing Process of Rectangular Parts Using Sheet Flow Equations

Deep drawing is one of the sheet forming processes, in which a metal sheet with mechanical operation, reaches the desired shape. One of the most important issues in deep drawing is the optimal design of the initial blank. In this paper, the main purpose is to design the optimal initial blank (with minimum circumference and minimum defects), for deep drawing of parts with a rectangular cross section. To this end, in this study, a program in Visual Basic has been written in SolidWorks software, in which a rectangular piece and press velocity variables take the tensile depth as input and design the optimal blank. Also in this program, blanks with rectangular, circular, octagonal and rhombus contours have been obtained; So that they are tangent to the initial contour. A separate program has also been written to display contour blanks at different times. The blank design program obtained in this study has this unique feature that for any type of rectangular piece and with any desired dimensions, according to the dimensions of the piece and the depth of tension, it will be possible to design the optimal blank. To ensure the accuracy of the program written in Visual Basic language, the results of the program have been compared and validated by performing experimental work. Experimental results prove that the blanks obtained by the program are of acceptable accuracy. In experimental parts, defects such as earring and shrinkage have also been observed in parts produced with optimal blanks.