Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12904
Title: Μοντελοποίηση φθοράς εργαλείου-υλικού σε διαδικασίες κοπής και διαμόρφωσης λεπτής λαμαρίνας
Other Titles: Modeling of tool-material wear in cutting and bending processes of sheet metal
Authors: Παπανδρέου, Πέτρος
Keywords: Εξίσωση Archard
V-κάμψη
Ορθογωνική κοπή
Σκληρότητα υλικού
Keywords (translated): Archard equation
V-bending
Orthogonal cutting
Hardness material
Abstract: Κατά της διεργασίες διαμόρφωσης ελασμάτων προκαλείται φθορά στις επιφάνειες επαφής λόγω τριβολογικών παραμέτρων. Η παρούσα εργασία επιδιώκει να υπολογίσει τη φθορά στο άκρο ενός εργαλείου διαμόρφωσης ελασμάτων κατά της διεργασίες V-κάμψης και ορθογωνικής κοπής. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε εργαλείο διαμόρφωσης από Structural Steel με συγκεκριμένες μηχανικές ιδιότητες και δοκιμάστηκε σε ελάσματα από Titanium Alloy, Aluminum Alloy και Stainless Steel. Χρησιμοποιήθηκαν τα προγράμματα Solidworks 2018 για σχεδιασμό της γεωμετρίας των μοντέλων και Ansys Workbench 2019R1 Academic για την μοντελοποίηση των διαδικασιών. Έγινε πιστοποίηση της ορθότητας της διεργασίας κάμψης με ένα μοντέλο πρότυπου κράματος μετάλλου με βάση την βιβλιογραφία (author:expertfea.com,2013). Με την μοντελοποίηση υπολογίστηκε η μέγιστη δύναμη αντίδρασης στο κάτω άκρο του εργαλείου διαμόρφωσης για τα υλικά Titanium Alloy, Aluminum Alloy. Με χρήση της εξίσωσης του Archard, υπολογίστηκε η απώλεια όγκου υλικού στο κάτω άκρο του εργαλείου διαμόρφωσης. Παρατηρήθηκε ότι κατά την κάμψη του Aluminum Alloy, για βύθιση y=15mm η απώλεια όγκου Vm = 0.07mm3, ενώ για το Titanium Alloy για αντίστοιχη βύθιση Vm = 0.09mm3, γεγονός που οφείλεται στη διαφορά σκληρότητας των δύο υλικών. Στην ορθογωνική κοπή για τα υλικά Aluminum Alloy και Stainless Steel διαπιστώθηκε ότι η φθορά του κοπτικού εργαλείου στη μέγιστη δύναμη είναι w=0.685*10-6mm2 και w=1.5*10-6mm2 αντίστοιχα και αυτό οφείλεται επίσης στη διαφορά σκληρότητας των υλικών.
Abstract (translated): Forming processes cause damage to the contact surfaces due to tribological parameters. The present work seeks to calculate wear at the tip of a tool against V-bending and orthogonal cutting processes. For this reason a Structural Steel molding tool with specific mechanical properties was used and tested on Titanium Alloy, Aluminum Alloy and Stainless Steel sheets. Solidworks 2018 programs were used for model geometry design and Ansys Workbench 2019R1 Academic for process modeling. The accuracy of the bending process was verified with a standard metal alloy model based on the literature (author: expertfea.com, 2013). Modeling calculated the maximum reaction force at the lower end of the tool for the Titanium Alloy, Aluminum Alloy material. Using the Archard equation, the volume loss of material at the lower end of the forming tool was calculated. It was observed that when bending the Aluminum Alloy, for sinking y = 15mm the volume loss Vm = 0.07mm3, while for the Titanium Alloy for sinking Vm = 0.09mm3, due to the hardness difference of the two materials. Orthogonal cutting for Aluminum Alloy and Stainless Steel materials found that the cutting tool wear at maximum strength is w = 0.685 * 10-6mm2 and w = 1.5 * 10-6mm2 respectively and this is also due to the hardness difference of the materials.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Παπανδρέου_Πέτρος_Διπλωματική_Μεταπτυχιακού.pdf4.42 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.