شبیه سازی فرآیند کشش عمیق ورقهای ضخیم

چکیده: در این تحقیق سعی شده است تا فرآیند کشش عمیق روی ورقهای ضخیم مورد بحث و بررسی قرار‏گیرد، سپس بر اساس نتایج حاصله به شبیه‏سازی این فرآیند توسط نرم‏افزار المان محدودabaqus v6.8 پرداخته‏شد. به دلیل محدویت‏های شکل‏پذیری ورق ضخیم در فرآیند شکل‏دهی، مطالعات بسیار کم لا‏اقل درداخل کشور انجام گرفته‏است. خواص مکانیکی ورق مورداستفاده، ایزوتروپ درنظرگرفته شده است. رفتارماده به صورت صلب - پلاستیک درنظرگرفته شده و با توجه به نسبت ابعاد ورق خام‏اولیه، از فرض کرنش صفحه‏ای در شبیه‏سازی استفاده‏شد. المان مربعی و مدل متقارن محوری فرض شده‏است.جهت تحلیل فرآیندشبیه سازی حل مسئله به روش صریح صورت پذیرفت. دراین تحقیق دو هدف اصلی درنظرگرفته شده که بااستفاده ازفرآیندشبیه سازی محقق می شود: هدف اول تخمین دقیق از پروفیل ضخامت دیواره کپسول حاصل از کشش عمیق و کرنشهای حاصل از آن است. هدف دوم به توصیف درست شرایط مرزی و مراحل حل مسأله کشش عمیق ورق های ضخیم بااستحکام بالا می‏پردازد. دراین پروژه تحقیقاتی فرآیندکشش عمیق یک کپسولcng ازورقی به ضخامت mm 10، ازجنس فولادی با استحکام بالا به نام isi4140 تحلیل وشبیه سازی شده است.لذادرابتدا به تحلیل وبررسی فرآیندکشش عمیق ورق های ضخیم پرداخته شده ودرنهایت سه مرحله کشش عمیق جهت تولیدکپسول مذکور براساس قالب های طراحی شده درصنعت شبیه سازی می گردد. بعد از هر مرحله‏ی کشش، به‏علت وجود تنشهای پسماند نیاز به رفع کارسختی ایجادشده‏است. درپایان نتایج حاصل از شبیه‏سازی با نتایج حاصله دریک پروژه صنعتی مقایسه‏شد. نتایج نشان‏ می‏دهد که پروفیل ضخامتی دیواره در حالت تجربی با داده‏های تحلیل عددی در یک محدوده معین قراردارد. همچنین با افزایش شعاع لبه ماتریس، متناسب با آن ضخامت دیواره ورق هم افزایش می‏یابد و نیز با شعاع لبه سنبه کوچکتر (50میلیمتر) می‏توان به بالاترین ضخامت در انتهای فرآیند رسید. با در نظر گرفتن شعاع بزرگی از لبه ماتریس، کمترین مقدار نیروی کشش جهت کشش مرحله سوم مورد نیاز است و در نهایت، جهت کشش ورقهای ضخیم فولادی، مناسبترین شعاع لبه سنبه در محدوده‏ی 50 تا 80 میلیمتر وبرای ماتریس، این فاکتور در محدوده‏ی50 میلیمتر انتخاب گردید.