بررسی رفتار تغییر شکل آلومینیوم خالص در فرآیندهای CGP و RCS با استفاده از آنالیز المان محدود

Abstract

تغییر شکل پلاستیک شدید یکی از مؤثرترین روش‌هایی است که طی آن می‌توان کرنش پلاستیک نسبتاً زیادی به نمونه فلزی اعمال نمود. از جمله مهم‎ترین روش‎های تغییر شکل پلاستیک شدید ورق‎ها می‎توان به فشرده‌سازی شیاری محدود و موج‎‎دار و صاف کردن متوالی اشاره کرد. این دو روش از نقطه نظر سیکل انجام فرآیند دارای شباهت‌هایی هستند، اما از نظر مقدار کرنش اعمالی متفاوت‌اند. لذا بررسی نحوه تغییر شکل اعمالی به نمونه فرآوری شده از اهمیت برخوردار است. در پژوهش حاضر، به بررسی رفتار تغییر شکل نمونه آلومینیومی 1070 فرآوری شده توسط روش‌های فوق پرداخته شده است. بدین منظور میزان پرشدن فضای قالب، توزیع کرنش مؤثر اعمالی در نمونه و نیروی لازم جهت انجام فرآیند پس از اعمال تغییر شکل به ازای یک پاس با استفاده از آنالیز المان محدود مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی همگن بودن تغییر شکل اعمالی در نمونه‎ها از اندیس ناهمگنی توزیع کرنش مؤثر بهره گرفته شد. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار DEFORM-3D^TM انجام گرفت و از نتایج سایر گزارش‌های موجود در منابع علمی برای ارزیابی نتایج حاصل از شبیه‌سازی استفاده شد. لذا مشاهده شد که مقدار پرشدن فضای قالب در روش فشرده‎سازی شیاری محدود نسبت به موج‎دار و صاف کردن متوالی بیشتر است، بنابراین امکان تکرار فرآیند جهت رسیدن به مقادیر بالای کرنش پلاستیک فراهم می‌شود. همچنین نمونه تغییر شکل یافته توسط روش فشرده‎سازی شیاری محدود نسبت به روش دیگر کرنش بیشتری متحمل شده است. ‏علاوه بر این توزیع کرنش به‌صورت یکنواخت‌تری در نمونه اعمال شده است.