مطالعه ی تجربی و عددی فرایند شکل دهی پینی تنشی ورق های فلزی آلیاژ آلومینیوم

شکل دهی پینی به عنوان یک روش شکل دهی موثر در صنایع هوایی، از فرایند ساچمهزنی مشتق شده است. کاربرد عمدهی آن جهت تولید قطعات نازک بزرگ با انحناهای ملایم از جمله پنلها و پوستهی بال هواپیماها میباشد. این فرایند به دو دستهی شکل دهی پینی بدون پیشکرنش کشسان (شکل دهی پینی رایج) و با پیشکرنش کشسان (شکل دهی پینی تنشی) قابل تقسیم است. در این پژوهش، مطالعهی عددی و تجربی فرایندهای ساچمهزنی و شکل دهی پینی با و بدون پیشکرنش کشسان ورقهای آلیاژ آلومینیمی انجام گرفت. جهت انجام آزمایشهای تجربی، از ساچمههای فولادی با قطرهای mm 4/0 و mm 6/0 و نوارهایی از جنس آلیاژ آلومینیم 6t-6061al استفاده شد. برای اعمال پیشکرنش کشسان، قیدهایی با چهار شعاع پیشخمش متفاوت ∞، mm 500، mm 375 و mm 250 طراحی و ساخته شدند. در بخش عددی با بهکار بردن پارامترهای مشابه با آزمایشها، ابتدا با استفاده از یک مدل سهبعدی با توزیع تصادفی ساچمه، فرایند ساچمهزنی شبیهسازی و تنشهای ایجاد شده در ورق (تنشهای اعمالی و پسماند) بهدست آمد. در ادامه با استفاده از این مدل و طی روندی سه مرحله ای، فرایندهای شکل دهی پینی و شکل دهی پینی تنشی شبیهسازی شدند. نتایج نشان داد که اعمال پیشکرنش در توزیع پروفیل تنش درون ورق و در نتیجه در تغییر شکل نهایی آن بسیار تأثیرگذار است. بر همین اساس، شکل دهی پینی تنشی در مقایسه با شکل دهی پینی رایج انحنای بزرگتری در ورق ایجاد می کند. همچنین با افزایش ممان پیشخمش (کاهش شعاع پیشخمش)، انحنای ایجاد شده در جهت اعمال پیشخمش، افزایش مییابد.