مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تعیین محدوده تاثیرگذاری تنش برشی ضخامتی بر نمودار حد شکل دهی با استفاده از مدل بهبود یافته مارشینیاک-کوزینسکی

نویسندگان
1 دانشجو/دانشگاه صنعتی شریف
2 استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
3 استادیار/دانشگاه علم وصنعت
چکیده
استفاده از نمودارهای حد شکل ‌دهی در طراحی فرآیند تولید قطعات، یکی از روش‌های مرسوم شکل‌دهی ورق‌های فلزی است. از این ‌رو تاکنون کارهای متعددی در زمینه بررسی منحنی‌های حد شکل ‌دهی انجام‌ یافته است. روش‌های مختلف به دست آوردن این منحنی‌ها و همچنین عوامل مختلف مؤثر بر آن‌ها، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. اشکالی که به اکثر کارهای انجام‌ شده قبلی وارد است، حالت تنشی است که در تعیین این نمودارها فرض شده است. در اکثر این فرآیندها مانند شکل دهی تدریجی، تنش برشی ضخامتی، در ورق ایجاد می‌شود. در این نوع فرآیندهای شکل دهی، نمودار حد شکل دهی بدست آمده با رفتاری متفاوت از نموداری های معمول ظاهر می‌شود که حاکی از بهبود شکل پذیری است. حال آن که تأثیر وجود تنش برشی ضخامتی و محدوده اثر گذاری آن بررسی نشده است. در این مقاله تنش برشی ضخامتی به صورت تحلیلی در مدل مارشینیاک - کوزینسکی اعمال شده و موررد بررسی قرار گرفته است. از روش نیوتن – رافسون جهت حل معادلات استفاده شده است. محدوده اثر گذاری این تنش شناسایی و آزمون ناکازیما به عنوان مطالعه موردی بررسی شد. نتایج حاکی از این است که تنش برشی ضخامتی کمتر از 10 درصد تنش تسلیم، تأثیری قابل توجهی بر نمودار حد شکل‌پذیری ندارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation on the effective range of the through thickness shear stress on forming limit diagram using a modified Marciniak–Kuczynski model

نویسندگان English

Ahmad Ghazanfari 1
Ahmad Assempour 2
Mostafa Habibi 1
Ramin Hashemi 3
چکیده English

Use of Forming limit diagrams (FLD) in process design of metal forming is a conventional method. Therefore many experimental and theoretical efforts have been carried out in order to investigate the FLDs. Many ways to obtain this FLDs and their effective parameters have been studied. But the stress state at these studies is planar which lead to an untrue model for several metal forming process such as incremental sheet forming. With this technique, the forming limit curve (FLC) appears in a different pattern, revealing an enhanced formability, compared to conventional forming techniques. Therefore, in this study, the effect of through thickness shear stress has been examined on the prediction of the forming limit diagrams (FLDs). Determination of the FLD is based on the Marciniak and Kuczynski (M–K) model with some modifications on the stress states for consideration of the through thickness shear stress effects. Also, the effective range of this stress has been investigated. The results showed that if the through thickness shear stress has a 10 per cent of yield stress value, this stress component has no effect on the FLD.

کلیدواژه‌ها English

Through thickness shear
Sheet metal forming
Marciniak-Kuczynski model
Forming Limit Diagram