Influence of metal type on the deep drawing force by experimental and finite element method

• Published in: Engineering and Technology Journal Vol. 29; no. 13; pp. 2601 - 2608
• Main Authors: al-Sadi, Munir H., al-Kalali, Rawa Hamid Muhammad, Amin, Hani Aziz
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Baghdad, Iraq University of Technology 01-09-2011; Unviversity of Technology- Iraq
• Subjects: anisotropy; ansys; deep drawing; Deep drawing (Metal-work); Finite element method; Sheet-metal work
• ISSN: 1681-6900; 2412-0758
• DOI: 10.30684/etj.29.13.2

This paper is aimed to study the effect of material type on the drawing force.
Three metals are used (low carbon steel 1008 AISI, Austenitic stainless steel 304
AISI, and pure aluminum 1100), as a sheet with thickness of 0.5mm for each one, and
they were cutting as a blank with 80 mm diameter, then drawn in a die with 44mm
diameter to produce cup. To predict the deep drawing force by finite element method,
Hill's yield criteria is used, which examines the effect of anisotropy. Two dimension
axisymmetry model of deep drawing were built and analyzed by ANSYS FEM code.
The results show that the drawing force for stainless steel is higher than the other two
metals due to the difference in metallurgical structure. The numerical results were
compared with the experimental; good agreement was found between finite element
and experimental results.
يهدف البحث إلى دراسة تأثير نوع المعدن على القوة الازمة لعملية السحب العميق حيث ثلاث معادن (فولاذ منخفض الكربون AISI 1008 و فولاذ مقاوم للصدأ AISI 304 و ألمنيوم نقي 1100 على شكل صفائح بسمك 0.5 ملم لكل معدن. و قد قطعت هذه الصفائح على شكل غفل بقطر 80 ملم ثم سحبت في قالب ذو قطر 44 ملم للحصول على منتج القدح. في هذا البحث تم استخدام معيارية هل (Hill) لحساب قوة السحب العميق لغرض أخذ تأثير اختلاف الخواص anisotropy. تم بناء نموذج متماثل حول للسحب العميق ببعدين وتم تحليله ببرنامج ANSYS. و من نتائج القوة التي تم الحصول عليها وجد ان القوة اللازمة لسحب الفولاذ الاوستناتي المقاوم للصدأ
كانت اكبر من القوة اللازمة لسحب الفولاذ المنخفض الكربون وبعدها الالمنيوم بسبب خصائص
المعدن الميتالورجية وحصول اصلاد انفعالي. تم مقارنت النتائج مع طريقة العناصر المحددة وقد
وجد تقارب مقبول بينها وبين العملي.