آنالیز فرآیند کشش عمیق غیر دوار به روش شبیه سازی با المان محدود و بررسی عوامل شکست

در این پژوهش سعی گردیده تا فرآیند کشش عمیق قطعات چهار گوش مورد بحث و بررسی قرار‏گیرد، سپس به نتایج حاصل از شبیه‏سازی فرآیند توسط نرم‏افزار المان محدود abaqus و به آزمایش قالب پرداخته شده است و در نهایت نتایج کار شبیه سازی و تست مقایسه شده و نتایج آن به همراه راهکارهایی جهت بهینه سازی فرآیند ارائه گردیده است . خواص مکانیکی ورق مورداستفاده، ایزوتروپ درنظرگرفته شده است. المان های مورد استفاده در این پژوهش برای ورق المان های حجمی 4 گره و برای قالب المان های صلب با دو گره می باشد . دراین تحقیق سه بخش اصلی درنظرگرفته شده که با استفاده ازفرآیند شبیه سازی و تست بررسی می شود : بخش اول متغیر های موثر فرآیند شامل فشار ورق گیر ، لقی قالب و روانکار ، بخش دوم طراحی پریفرم قطعه نهایی ، بخش سوم بررسی عوامل موثر بر عمر قالب . دراین پروژه فرآیندکشش عمیق یک ظرف چهار گوش با عمق 150 میلیمتر از ورقی به ضخامت mm 1، ازجنس فولاد زنگ نزن 304 l و 316l تحلیل ، شبیه سازی و تست شده است. نتایج نشان‏ می‏دهد که در صورت کاهش فشار ورق گیر از مقدار لازم ، ورق دچار چروکیدگی خواهد شد و با افزایش فشار ورق گیر به همراه افزایش اصطکاک ، کاهش بیش از اندازه ضخامت ورق و در نهایت پارگی آن به وجود می آید . اگر نیروی اصطکاک را بتوان تا حد قابل توجهی کاهش داد می توان فشار ورق گیر را افزایش داد. در صورتی که مقدار لقی کم باشد پدیده نازک شدگی و براق شدن سطوح در قطعه به وجود می آید و اگر مقدار لقی زیاد باشد ، در دیواره های قطعه باد افتادگی مشاهده می گردد . در نقاطی که ورق با قالب بیشترین درگیری را دارند ، ماکزیمم مقدار تنش روی قالب وارد می شود درمسیر گوشه های قالب و اولین مسیر تماس ورق با قالب بیشترین تنش در قالب به وجود می آید ، در نتیجه قالب در این مناطق زودتر از بخش های دیگر دچار شکست خواهد شد . در منطقه کف ظرف کرنش بسیار کوچک می باشد و بیشترین میزان تغییر شکل در دیواره ها و به خصوص گوشه ها رخ می دهد . نتایج حاصل از بررسی سه نوع گرده(پریفرم) نشان می دهد که گرده تعریف شده در منابع به دلیل کمبود ورق در گوشه ها پاسخگوی فرآیند نمی باشد . گرده بهینه شده در منابع نیز دچار همین مشکل خواهد شد اما کمبود ورق در این پریفرم به مراتب کمتر از پریفرم قبلی می باشد . با طراحی گرده سوم به شکل مستطیلی که از گوشه ها برش خورده به دلیل اینکه شعاع بیشتری نسبت به شعاع پیشنهاد شده هند بوک لحاظ شد و شعاع گوشه ها در حدود 10-15 میلیمتر افزایش یافت کمبود ورق به وجود نیامده و قطعه به شکل سالم تولید شد .. با بررسی های انجام شده در شبیه سازی و تست قالب ، نتیجه گیری شد که ورق l 304 شکل پذیری بیشتری نسبت به l 316 دارد .