مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تحلیلی پیش بینی برگشت فنری ورق‌های دو فازی در فرآیند خمش U شکل بر اساس مدل سخت‌شوندگی جنبشی غیرخطی ناهمسانگرد

نویسندگان
1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین
چکیده
یک عامل نامطلوب که بر روی شکل نهایی و دقت ابعادی قطعات فلزی تولید شده در فرآیند شکل‌دهی سرد تأثیر می‌گذارد پدیده برگشت فنری است. یک روش تحلیلی برای پیش‌بینی برگشت فنری خمش U شکل فولاد دوفازی DP780 ارائه ‌شده است. این مدل تحلیلی بر اساس معیار تسلیم هیل 48 و شرایط کرنش صفحه‌ای است. در این مدل، تأثیر تاریخچه شکل‌دهی، نازک شوندگی ورق و تغییر مکان تار خنثی بر روی برگشت فنری فرآیند خمش U شکل در نظر گرفته‌شده است. از مدل سخت‌شوندگی جنبشی غیرخطی ناهمسانگرد برای بررسی تأثیر تغییر شکل‌های پیچیده که شامل کشش، خمش و خمش معکوس است استفاده ‌شده است. این مدل قادر به بررسی رفتار سخت‌شوندگی پیچیده ماده شامل اثر بوشینگر، رفتار گذرا و نرم شوندگی ماندگار را دارد. تأثیر نیروی نگه‌دارنده ورق، ضریب اصطکاک، ضخامت ورق، ناهمسانگردی ماده و پارامترهای سخت‌شوندگی بر روی برگشت فنری ورق بررسی شده است. مشاهده می‌شود که مدل تحلیلی ارائه‌شده در این مقاله دارای دقت مطلوبی در مقایسه با حل روش اجزای محدود است و نتایج به دست آمده به مقادیر آزمایشگاهی نزدیک می‌باشند. نتایج نشان می دهد که نیروی نگه‌دارنده ورق، ضریب اصطکاک، ضخامت ورق و ناهمسانگردی ماده تأثیر قابل ملاحظه ای بر پیش‌بینی برگشت فنری دارند. از آنجایی‌که در طول فرآیند شکل‌دهی، ورق بارگذاری معکوس را تجربه می‌کند، پارامترهای سخت‌شوندگی ماده تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی پیش‌بینی برگشت فنری دارند. مشاهده می شود که اثر بوشینگر در مقایسه با رفتار گذرا و نرم شوندگی ماندگار تأثیر بیشتری بر پیش‌بینی برگشت فنری دارند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analytical consideration of springback predicting dual-phase steels sheets during U- form bending process based on anisotropic nonlinear kinematic hardening model

نویسندگان English

Asghar Zajkani 1
Hamid Hajbarati 2
چکیده English

An undesirable factor that affects the dimensional precision and final shape of metallic parts produced in cold forming processes is springback phenomenon. An analytical model is introduced to predict springback in U-shaped bending process of DP780 dual phase steel sheet. This analytical model is based on the Hill48 yield criterion and plane strain condition. In this model, the effect of forming history, sheet thinning and the motion of the neutral surface on the springback of U-shaped bending process is taken into account. The anisotropic nonlinear kinematic hardening model is used to consider the impact of complex deformation, including stretching, bending and reverse bending. This model is able to investigate the complex hardening behavior of material such as Bauschinger effect, transient behavior and permanent softening. The effect of the sheet holder force, the coefficient of friction, thickness, material anisotropy and hardening parameters on the sheet springback is studied. It can be seen that analytical model which presented in this paper has good accuracy in the springback prediction in comparison with FEM method and results are close to experimental data. The results shows that the sheet holder force, the coefficient of friction, thickness and material anisotropy have great influences on the springback prediction. Since during the forming process the material experience reverse loading, the hardening parameters of material has a significant influence on the springback prediction. It can be seen that the Bauschinger effect has more influence on the springback prediction than the permanent softening and transient behavior.

کلیدواژه‌ها English

Springback
Bauschinger Effect
Dual-Phase Steel
U-Shaped Bending Process
Anisotropic Hardening