16927

16927

بررسي اثر نرخ كنش روي منحني حد شكل دهي

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي - شكل دهي

بهمن ماه 1395

دكتر رامين هاشمي

مكانيك

امروزه با توجه به اهميت مسائلي از قبيل ميزان شكل¬پذيري، تعداد مراحل رسيدن به شكل مد نظر و مسائلي از اين قبيل مطالعه اثرات شيوه¬هاي نوين شكل¬دهي و سرعت¬هاي مختلف شكل¬دهي روي منحني¬هاي شكل¬دهي كه معياري از ميزان شكل¬پذيري فلزات هستند نيز اهميت مي¬يابد. در اين پژوهش اثر نرخ كرنش بر روي منحني¬هاي حد شكل¬دهي براي ورق¬هايي از جنس آلومينيوم 6061 در دو ضخامت 1 و 3 ميلي¬متر بررسي شد. از آنجا كه نرخ كرنش در فرآيندهاي شكل¬دهي كششي با تغيير سرعت پرس ارتباط مستقيم دارد، نحوه اثرگذاري نرخ كرنش با نحوه تأثير سرعت پرس مدل شد و نتايج بررسي گرديد. براي نمونه¬هايي با ضخامت 1 ميلي¬متر پرس در سرعت¬هاي 20 و 100 ميلي¬متر بر دقيقه و براي نمونه¬هايي با ضخامت 3 ميلي¬متر پرس با سرعت¬هاي 20، 100و 200 ميلي¬متر بر دقيقه حركت داده شد. در اين تحقيق نرخ كرنش در بازه حدودي از 02/0 تا 2 تغير مي¬كند. همچنين در اين پژوهش، شبيه‌سازي فرآيند كشش خارج از صفحه به‌منظور تعيين نمودار حد شكل‌دهي ورق آلومينيم موردبررسي قرارگرفته و به منظور انجام شبيه‌سازي از نرم‌افزار ABAQUS 6.9 استفاده‌شد. جهت صحه¬گذاري نتايج تجربي، دو معيار محل وقوع پارگي و نمودار حد شكل¬دهي حاصل از شبيه¬سازي با نتايج تجربي مقايسه شد. در بررسي محل پارگي ورق، محل گلويي در نمونه¬هاي تجربي با محل پارگي در آزمايش¬هاي مدل¬سازي شده با يكديگر مقايسه شد و هر دو محل پارگي تقريباً يكسان پيش¬بيني كردند همچنين نمودار حدشكل¬دهي حاصل از داده¬هاي تجربي با نمودار حاصل از داده¬هاي مدل¬سازي مقايسه شد. مقدار خطا بين نمودار¬ها در محدوده استاندارد بود و لذا داده¬ها براي تحليل با اطمينان استفاده شد. نتايج نشان داد كه با افزايش سرعت شكل¬دهي، نمودار حدشكل¬دهي براي هر دو ضخامت بهبود مي¬بايد ولي ميزان اثرگذاري متفاوت مي¬باشد. نتايج نشان مي¬دهد كه با افزايش سرعت پرس از 20 ميلي¬متر بر دقيقه به 100 ميلي¬متر بر دقيقه براي ضخامت 1 ميلي¬متر، نمودار به ميزان 8/3 درصد بهبود يافته است ولي براي ضخامت 3 ميلي¬متر ميزان بهبود 2/5 درصد مي¬باشد. همچنين با افزايش سرعت پرس از 20 ميلي¬متر بر دقيقه به 200 ميلي¬متر بر دقيقه در ضخامت 3 ميليمتر ، نمودار به ميزان 3/9 درصد بهبود يافته است. روابط و تحليل¬ها اين تفاوت در ميزان بهبود شكل¬پذيري را با اثر ضخامت و اثر نيروي اينرسي كه موجب نفوذ تغيير شكل در قطعه و پايداري بيشتر تغيير شكل در مقابل رشد گلويي مي¬شود، مرتبط مي¬دانند.

1395/12/17

1/1/1900 12:00:00 AM

Today according to the importance of the amount of the waste materials, Energy an​d time costs, much attention has been focused to the forming limit, number of the required steps to result the required forming, etc. so studying the effects of new methods of forming such as high rate forming on FLDs which are a criterion of metal forming limit Has become important as well. In this research strain rate effect was studied on FLDs for Al 6061 sheets in two thicknesses of 1 an​d 3mm. since in tension forming processes strain rate has a direct connection with the change in press speed, strain rate effects with press speed effect was modelled an​d the results were studied. The press speed for 1 mm sheets was adjusted at speeds of 20 an​d 100 mm/min an​d for 3 mm sheets it was adjusted at 20, 100 an​d 200 mm/min. In this research, out of 2D tensile process simulation has been done to determine Aluminum sheet FLD an​d ABAQUS 6.9 Is used to model the simulations. In order to validate the experimental results, two criterion of tearing location an​d FLDs obtained from simulation were compared with experimental results. Tearing location in experimental samples an​d modellings are compared an​d the tearing zone is approximately the same in both of them an​d the diagrams obtained, were close in their test speeds with acceptable error. According to these points experimental data verity can be trusted. The experiments showed that by increasing strain rate, FLD also increases in both thicknesses but the amount of improvement is different. In a way that by increasing the press speed from 20 mm/min to 100 mm/min in 1mm thickness sheets, FLD increases for 3.8 percentage but in 3mm thickness this increase is 5.2 percentage, also by increasing press speed from 20 mm/min to 200 mm/min in 3mm sheets, FLD increases for 9.3 percentage. According to the similar researches an​d relations, this difference in amount of improvement is related to the thickness effect an​d inertia force effect which causes deformation in the work piece an​d more deforming stability against necking growth.