مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی و شبیه سازی شکل پذیری ورق آلومینیومی در فرآیند هیدروفرمینگ گرم

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مکانیک دانشگاه نوشیروانی بابل
2 استادیار دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
3 معاون آموزشی
چکیده
آلیاژهای آلومینیوم دارای نسبت استحکام به وزن بالا و خواص ضدخوردگی مناسبی هستند. قابلیت شکل پذیری پایین در دمای اتاق، عیب عمده آن ها است. برای رفع این محدودیت، از عملیات شکل دهی گرم استفاده می شود. یکی از فرآیندهای شکل‌دهی، روش کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی می باشد که در حالت گرم تحقیقی بر روی آن گزارش نشده است. در پژوهش حاضر، پس از بررسی امکان شکل دهی آلیاژ آلومینیوم 5052 در فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی گرم، به مطالعه اثر فشار سیال، دما و سرعت فرآیند بر روی توزیع ضخامت و نیروی سنبه برای شکل دهی قطعه استوانه‌ای با کف تخت پرداخته شد. به منظور انجام تحلیل جامع، شبیه سازی فرآیند با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام گرفت. نشان داده شد که نتایج به دست آمده تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی داشته است. مشخص شد که افزایش فشار تا یک مقدار معین، باعث بهبود ضخامت می‌شود و نیروی سنبه افزایش می‌یابد. نیروی مورد نیاز سنبه با افزایش دما کاهش یافت ولی با تغییرات سرعت سنبه ثابت ماند. همچنین افزایش سرعت شکل دهی و کاهش دمای فرآیند نازک شدگی بیشینه را افزایش می دهد. به علاوه، شکل دهی ورق در دمای محیط، شرایط گرم غیرهم دما و هم دما مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که کاهش ضخامت بیشینه در حالت های گرم غیر هم دما و دمای محیط، کمتر از گرم هم‌دما بوده ولی نیروی بیشینه سنبه در حالت گرم هم دما کمتر می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

On the experimental and numerical study of formability of Aluminum sheet in warm hydroforming process

نویسندگان English

Mohammad Hosseinpour 1
Abdolhamid Gorji 2
Mohammad Bakhshi 3
چکیده English

Aluminum alloys have high strength to weight ratio and Poor formability at room temperature is the main drawback of using these alloys. In order to overcome this limitation, the work material is formed at higher temperature. One of the forming processes is hydrodynamic deep drawing on which no relevant research has been reported in warm condition. In the present paper, after examining the formability of 5052 aluminum alloy in warm hydrodynamic deep drawing, the effect of media pressure, temperature and forming speed on thickness distribution and punch force in forming of flat-bottom cylindrical cups was investigated. In order to perform a complete investigation, the simulation of the process was established using ABAQUS software. It was illustrated that the results was in accordance with the experimental findings. It was also demonstrated that increasing the maximum oil pressure to a specified level could improve the thickness distribution and lead to increasing the punch force. The required punch force was decreased with increase in temperature but remained unchanged by punch speed variation. The maximum thickness reduction was decreased with increasing and decreasing of temperature and punch speed, respectively. Moreover, the forming of the sheet at room temperature, isothermal and non-isothermal warm forming processes was compared. It was concluded that the maximum thickness reduction in the formed part was less in the cases of cold forming and non-isothermal warm forming than the isothermal warm forming. But the required forming force is decreased in isothermal warm forming when compared with the other two conditions.

کلیدواژه‌ها English

Aluminum Alloys
warm hydro forming
hydrodynamic by radial pressure
thickness distribution
punch force