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

Abstract

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.