بررسی تجربی و عددی نیروی شکل‌دهی ورق تیتانیوم Ti-6Al-4V در فرآیند شکل‌دهی افزایشی گرم الکتریکی یک قطعه مخروطی

Abstract

در این مقاله، فرآیند شکل‌دهی افزایشی گرم الکتریکی ورق تیتانیوم Ti6Al4V، با استفاده از آزمایش‌های تجربی و تحلیل اجزای محدود بررسی شده است. آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V کاربرد گسترده‌ای در صنایع هوایی دارد. از این رو، شکل دادن این آلیاژ سبک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. قابلیت شکل‌دهی این آلیاژ در دمای محیط بسیار پایین بوده ولی در دمای بالا می‌تواند به خوبی شکل داده شود. در این مقاله، شکل هندسی قطعه نهایی مخروط ناقصی بود که از شکل‌دهی ورق مستطیلی به دست آمد و تأثیر پارامترهای فرآیند از قبیل زاویه دیواره، اندازه گام و قطر ابزار بر مقدار نیروی شکل‌دهی، بررسی شده است. نتایج حاصل از انجام آزمایش‌ها نشان دادند افزایش اندازه گام و کاهش قطر ابزار موجب افزایش نیروی شکل‌دهی می‌شود. همچنین برای شکل‌دهی قطعات با زاویه دیواره بزرگتر، نیروی کمتری نیاز می‌باشد. همچنین بررسی شکل‌پذیری ورق در این فرآیند، با ایجاد حرارت متمرکز بر روی آن در نرم افزار ا‌جزای محدود آباکوس مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از تحلیل عددی و آزمایش‌های تجربی این فرآیند روی ورق تیتانیومTi6Al4V، حاکی از همگرایی نتایج عددی و تجربی می‌باشد و اختلاف نتایج عددی و تجربی نیروی شکل‌دهی حدود 7/5% می‌باشد.