بررسی تأثیرات متغیّرهای فرایند در شکل‌دهی تدریجی گرم تیتانیم Ti-6Al-4V

Abstract

روش شکل‌دهی تدریجی ورق از روش‌های جذاب شکل‌دهی ورقی می‌باشد. استفاده از تحلیل‌های اجزاء محدود این روش به‌خصوص در دمای بالا برای آلیاژهایی مثل تیتانیم Ti-6Al-4V در کاهش هزینه‌ی پژوهش‌ نقش بسزایی دارد. در مطالعه‌ی حاضر با استفاده از نتایج آزمایش‌های عملی، اقدام به شبیه‌سازی شکل‌دهی گرم تدریجی تیتانیم گردید و اعتبار آن توسط سه خروجی نمودارهای حدی، عمق شکل‌دهی و کم‌ترین ضخامت ارزیابی شد. سپس اثر عوامل فرایند بر روی نیروهای وارد بر ابزار با در نظر گرفتن حرارت تولیدی حین آزمایش مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که نیروهای عمودی بیش‌ترین مقادیر را در بین این نیروها دارند. به‌علاوه کاهش دمای اولیه‌ی ورق و افزایش گام عمودی و قطر ابزار، این نیروها را افزایش داده است. همچنین مشاهده گردید که هندسه‌ی شکل‌دهی شده و جنس ماده تأثیر بسزایی در تغییرات نیروها دارند. توزیع کرنش‌های مؤثر نیز کشیدگی بیش‌تر ورق را در ناحیه‌ی میانی آن به نمایش گذاشت. در پایان، تحلیل کمانش و تنش‌های وارد بر ابزار نشان داد که بیش‌ترین خطر ناشی از تنش‌های اعمالی به ابزار، از نوع خمشی کششی و ناشی از نیروهای طولی بود.