بررسی تجربی و عددی تنش پسماند در فرایند شکل‏دهی ورق داغ آلومینیوم 5083 با دمش گاز

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

حامد فتاحی ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد ، گروه مهندسی مکانیک ،واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی ، اهواز، ایران)
مهدی جلالی عزیزپور ² (استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی ، اهواز، ایران)

تاريخ الإرسال : 08 الأحد , محرم, 1438 تاريخ التأكيد : 08 الأحد , محرم, 1438 تاريخ الإصدار : 21 الخميس , ذو الحجة, 1437

الکلمات المفتاحية: شکل‌دهی, تنش پسماند, سوراخ‏کاری, المان محدود, آلیاژ,

ملخص المقالة :

در پژوهش‌ حاضر سعی شده است، تحلیل تنش پسماند در ورق آلومینیومی آلیاژ 5083AA به روش شکل دهی داغ توسط گاز با استفاده از آزمایش‌های تجربی انجام گردد. سپس به وسیله روش اجزاء محدود و مقایسه آن با آزمایش‌های تجربی انجام شده، صحت این شبیه سازی‌ها مورد بررسی و تحلیل قرار داده شد. هدف از این پژوهش، تبیین روشی کارا جهت تعیین تنش‌های به وجود آمده در این روش شکل­دهی می­باشد. لذا تنش القایی در مخروط ناقص شکل داده شده توسط روش مذکور بوسیله­ی روش سوراخکاری مرکزی اندازه­گیری شد. تنش معادل در آزمایش تجربی برابر با 5/44 مگاپاسکال به دست آمد. سپس تنش پسماند فرآیند شکل‌دهی داغ ورق توسط گاز و با بهره­گیری از روش تحلیل المان محدود در حالت وابسته به دما بررسیشد. بدین منظور از نرم افزار المان محدودABAQUS/Explicit برای شبیه سازی فرآیند شکل دهی استفاده شد. حداکثر انحراف نتایج محاسبات المان محدود و آزمایش تجربی برای تنش بیشینه‏ی موجود در قطعه 7% تعیین شد. از این رو نتیجه گرفته شد که با استفاده از محاسبات المان محدود می­توان مطالعه‌ی دقیقی بر روی روش شکل دهی داغ توسط گاز داشت.

المصادر:

1- S. Toros, F. Ozturk and I. Kacar, “Review of Warm Forming of Aluminum–Magnesium Alloys”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 207, October, pp. 1–15, 2008.
2- F. Shehata, M.J. Painter and R. Pearce, “Warm Forming of Aluminum/Magnesium Alloy Sheet”, Journal of Mechanical Work Technology, Vol. 2, pp. 279-291, 1978.                
3- D. Sorgente and L. Tricarico, "Pressure Profile Designing in Superplastic Forming Based on the Strain Rate and on Post-forming Properties", Journal of Materials Engineering and Performance, Vol 23, pp. 2025–2033, 2014.
4- N.J. Nieh, J. Wadsworth and O.D. Sherby, “Superplasticity in Metals and Ceramics”, Cambridge University Press, New York, 1997.        
5- J. Roesler, H. Harders and M. Baeker, “Mechanical behaviour of engineering materials”, Springer, New York, 2007.           
6- D.Wilson, “Aluminum versus Steel in the Family Car-the Formability Factor”, Journal of Mechanical Work Technology, Vol. 16, pp. 257-277, 1988.       
                       
7- J.S. Tang, Y.K. Fuh and S. Lee, "Superplastic forming process applied to aero-industrial strakelet: "wrinkling, thickness, and microstructure analysis", Journal of Advance Manufacturing Technology, pp. 279-291,  2014.           
8- H.Yu Wu and T. M. Da," Modified male die rapid gas blow forming of fine-grained Mg alloy AZ31B thin sheet", Journal of Advance Manufacturing Technology, pp. 1329-1338,  2015.

9- M. Bakhshi-Jooybari, A. Gorji and M. Elyasi, "Developments in sheet hydroforming for complex industrial parts", Metal Forming, Vol. 3, pp. 55-84, 2012.        
           
10-Hosford W. F., “Fundamentals of Engineering Plasticity”, Cambridge University Press, New York, 1997.           

11- P.F. Bariani, “Hot Stamping of AA5083 Aluminum Alloy Sheets”, Journal of Manufacturing Technology, Vol. 63, pp. 251-254, 2013.     
 

12- R. Hambli, A. Potiron, F. Guerin and B. Dumon, “Numerical Pressure Prediction Algorithm of Superplastic Forming Procedd Using 2D and 3D Modles”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 112, October, pp. 83–90, 2004.