KFUPM ePrints

Assessment, prediction and enhancement of the reliability of extrusion dies

Asif, Mohammed (1995) Assessment, prediction and enhancement of the reliability of extrusion dies. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
4Mb

Arabic Abstract

تم تحليل شامل للمعلومات الخاصة بعمر الاسطنبات في محطة كبيرة لتشكيل الألومنيوم بالبثق ، وذلك لتحديد طبيعة نموذج الاعتمادية المناسب لتوصيف هذه المعلومات . وقد وضح أن اسطنبة البثق المقابل لكل إشكال الانهيار (التلف) يمكن تمثيله باستخدام نموذج وايبل للاعتمادية . ونظراً لأن الكسر والتآكل هما أكثر أشكال التلف فقد تمت دراسة منفصلة خاصة بهما . ولقد اقترح نموذج قائم على ميكانيكا الكسر ، وذلك للتنبؤ بعمر الاسطنبات التي تتلف بالكسر ، وذلك باستخدام طريقة محاكاة مونت كارلو . كما تم تطوير نموذج آخر قائم على محاكاة التآكل ، وذلك للتنبؤ بعمر الاسطنبات التي تتلف بالكسر ، وذلك باستخدام طريقة محاكاة مونت كارلو . كما تم تطوير نموذج آخر قائم على محاكاة التآكل ، وذلك للتنبؤ بعمر الاسطنبات التي تتلف بالتآكل . أخيراً تم وضع نموذج لتنافس المخاطر ، وذلك لتمثيل الوضع الدقيقي عندما يتواجد هذان السببان الرئيسيان للتلف في وقت واحد . ولقد تمت مقارنة نتائج هذه النماذج مع البيانات الحقيقية لعمر الاسطنبات والتي تم الحصول عليها من محطة محلية للتشكيل بالبثق (الوبكو) ، ولقد تم التأكد من صلاحية نموذج وايبل للتنبؤ بعمر الاطنبات وهذا أحد أهداف هذا البحث هو الربط بين متوسط عمر الاسطنبة وتشتت البيانات الخاصة بعمر الاسطنبة حول هذا المتوسط (أ المقياس ومعامل الشكل لنموذج وايبل) من ناحية وبين مدى تعقد شكل الاسطنبة من ناحية أخرى . ولقد وجد أن تعريف مدى تعقد شكل الاطنبة الموجود في الأبحاث السابقة غير كاف ، ولذلك تم اقتراح تعريف جديد لمدى تعقد شكل الاسطنبة ، ويقوم هذا التعريف الجديد على تحليل البيانات المرتبطة بمتوسط عمر الاسطنبة والمعاملات والمتغيرات ذات التأثير الرئيسي على عمر الاسطنبة ، وبذلك وفي غياب أي معلومات عن تاريخ الاطنبة فإنه يمكن التنبؤ مباشرة باعتمادية الاسطنبة باستخدام العلاقة المقترحة بين مدى تعقد شكل الاسطنبة وعمرها . وباستخدام هذه الدراسة سوف يكون من الممكن حساب عدد الاسطنبات المطلوبة للقيام بهدف انتاجي محدد (بما يقابل متطلبات اعتمادية معينة للاسطنبات) كما سيكون من الممكن القيام بتقدير مقارن للاسطنبات بالإضافة إلى امكانية تحديد استراتيجيات الاحلال الزمني للاسطنبات .

English Abstract

The die life data from a large aluminum extrusion plant is comprehensively analyzed, to determine the nature of the reliability model suitable to characterize the data. It is shown that the extrusion die life corresponding to all modes of failures can be modeled by Weibull reliability model. Since fracture and wear are the two main modes of die failure, they are also treated separately. A fracture mechanics based model is proposed to predict the life of dies failed due to fracture, using Monte Carlo Simulation. Another wear based simulation model is also developed to predict the life of dies failed due to wear. Finally a competitive risk model is formulated to model the real situation when both of these major causes of failure are present simultaneously. Comparison of the simulated results is made with the real life data collected from a local extrusion plant (ALUPCO) and the validity of weilbull model for the die life prediction is established. One of the objective of the work was to correlate the mean and scatter of the die life (or the scale and shape parameter of the weilbull model) with the profile complexity of the die. Die complexity definition in literature was found to be inadequate and a new die complexity definition was proposed which was based on multiple regression analysis of average die life, and key variables, and parameters having a major influence on the die life. Thus in the absence of any historical die life data the die reliability can directly be predicted using the proposed die complexity and die life correlation. Using the results of this study it will be possible to calculate the number of dies required to meet a production target (corresponding to specific die reliability requirement), to make a comparative assessment of dies, as well as to determine the age replacement strategies for the die.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:December 1995
Date Type:Completion
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Creators:Asif, Mohammed
Committee Advisor:Sheikh, Anwar Khalil
Committee Members:Khan, Zafarullah and Al-Nassar, Yaagoub Nassar and Qureshi, Farrukh S.
ID Code:9748
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:48
Last Modified:25 Apr 2011 09:22

Repository Staff Only: item control page