مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر سرعت شکل‌دهی بر روی منحنی حدشکل‌دهی برای ورق‌های آلومینیوم 6061

نویسندگان
1 کارشناس ارشد/ علم و صنعت ایران
2 استادیار / دانشگاه علم و صنعت ایران
3 کارشناس ارشد/علم و صنعت ایران
چکیده
نمودارهای حدشکل‌دهی در حقیقت محدوده‌ی ترکیب کرنش‌هایی است که شروع گلویی موضعی را مشخص می‌کنند. پارامترهای مختلفی مانند ضخامت ورق، عیوب ساختاری، دما، مسیر بارگذاری، سرعت شکل‌دهی و غیره روی این نمودارها تأثیرگذار هستند که یکی از تأثیرگذارترین آن‌ها سرعت شکل‌دهی است که در شکل‌دهی ورق-ها، ارتباط مستقیمی با سرعت پرس دارد. در این تحقیق نمودار حدشکل‌دهی برای ورق‌های آلومینیوم 6061 با ضخامت ‌‌3mm در سرعت‌های 20، 100 و 200mm/min به‌صورت تجربی و 20، 100، 200، 500 و 800mm/min به‌صورت عددی محاسبه شده است. تست‌های تجربی به صورت تست بالج توسط پرس هیدرولیک و قالب فولادی روی ورق‌هایی که در شش اندازه مختلف مطابق استاندارد آماده شده‌اند، انجام گرفت. همچنین مدل‌سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس و معیار بیشینه شتاب کرنش بزرگ با وارد کردن داده‌های مدل جانسون‌کوک انجام شد. صحت نتایج تجربی و مدل‌سازی توسط بررسی محل پارگی و میزان هم‌خوانی نمودارهای حد شکل‌د‌هی رسم شده از دو روش، بررسی شد و نتایج نشان داد که داده‌های تجربی و عددی با خطای قابل قبول با هم هم‌خوانی دارند. همچنین مشاهده شد با افزایش سرعت پرس نمودار حد شکل‌دهی افزایش می‌یابد به گونه‌ای که با افزایش سرعت پرس از 20mm/min به 200mm/min، نمودار 30% بهبود یافته است. این تغییرات می‌تواند دلایل مختلفی مثل اثر اصطکاک و شرایط تماسی بین قالب و ورق داشته باشد، زیرا در سرعت پایین (نرخ کرنش کمتر از 100میلی‌متر بر ثانیه) و دمای محیط اثر نرخ کرنش و اینرسی جرم بر شکل‌پذیری بسیار اندک است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Survey the effect of forming speed on fld for Al 6061 sheets

نویسندگان English

shahab Shojaei 1
Ramin Hashemi 2
davood rahmatabadi 3
1 School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Assistant professor / Iran University of Technology
3 School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

FLDs, in fact are the range of strain combinations which identify the beginning of local necking. Different parameters such as sheet thickness, structural defects, temperature, loading direction, forming speed and etc. have influence on these diagrams and one of the most effective parameters is forming speed and it has a direct connection with press speed in sheet forming. In this research FLD are calculated for aluminum 6061 sheets with 3mm thickness in rates of 20, 100 and 200 mm/min experimentally and simulated in the rates of 20, 100, 200, 500 and 800mm/min. In order to do the experimental tests, bulge test is conducted in sheets in six different sizes according to standard by hydraulic press and built steel die. Also numerical modeling was done using the Abaqus finite element software and the maximum strain gauge criterion by entering the Johnson Cook data. Experimental and modelling results verify is studied by surveying the tearing location and errors between FLDs and result showed that experimental and numerical data are compatible with acceptable errors. It was observed that by increasing forming speed FLD increases, in a way that by increasing the press speed from 20 mm/min to 200 mm/min, FLD increases for 30 percentage. This variation can have different reasons such as friction effect and interaction effects between die and sheets, because at the low forming speed (of less than 100 1/s for strain rate) and at the room temperature, the effect of strain rate and mass inertia are minimal.

کلیدواژه‌ها English

Strain rate
FLD
Al 6061