بهبود شرایط فرم‏دهی آلیاژهای تیتانیوم و شبیه سازی المان محدود فرایند فرم‏دهی کشش عمیق گرم ورق ti-6al-4v

آلیاژهای تیتانیوم در مقایسه با سایر مواد آلیاژی از قبیل فولادها و آلیاژهای آلومینیوم، مواد سازه ای جدیدتری هستند که به دلیل وجود ویژگی های منحصربه فرد، کاربرد این مواد در صنایع مختلف، بخصوص صنایع هوافضا بطور گسترده‎ای روزبه روز در حال افزایش است. از آن جائی که قابلیت فرم‏‎دهی آلیاژهای تیتانیوم در دمای محیط بسیار پایین بوده و برگشت فنری آن به شدت زیاد است، بنابراین برای فرم‏‎دهی این آلیاژها باید از فرم‏‎دهی گرم استفاده کرد. نتایج آزمایش های کشش انجام شده بر روی آلیاژti-6al-4v در دماهای بالا نشان می‎دهد که این آلیاژ در دماهای بیش از c ?900 )در محدوده ی استحاله فازی این ماده(دارای فرم‏-پذیری خوبی است و برگشت فنری این آلیاژ نیز بهبود مناسبی می یابد. سوپرپلاستیک ها، دسته ی خاصی از جامدهای پلی کریستالی هستند که قابلیت دستیابی به افزایش طول یکنواخت و بسیار زیاد ( قبل از شکست نهایی) را دارا می‎باشند. این ازدیاد طول در بسیاری از سوپرپلاستیک‎ها معمولاً بالغ بر 200% و در مواردی بیش از 1000% اندازه گیری شده است. تنش تسلیم کم (البته در مقایسه با تنش ایجاد شده در سایر مواد دارای رفتار پلاستیک)و حساسیت بسیار زیاد مقدار تنش به نرخ کرنش، اصلی ترین ویژگی های تغییرشکل این نوع مواد می‎باشد. دانه بندی ریز و هم محور، انتخاب دمای فرم‎دهی مناسب (به گونه‎ای که حداقل بزرگ تر از نصف دمای ذوب ماده باشد)و کنترل دقیق اعمال نرخ کرنش، از حیاتی ترین و ضروری-ترین ملزومات برای فرم‎دهی سوپرپلاستیک‎ها محسوب می شوند. مقدار بهینه نرخ کرنش بسته به نوع ماده، تغییر می‎کند، اما به طور کلی این مقدار کم و در حدودs-1 1.0e-2 تا 1.0e-5 s-1 می‎باشد. کشش عمیق به روش گرم، یکی از روش هایی است که می توان به کمک آن و با استفاده از خواص مواد سوپرپلاستیک به تولید محصولات مختلفی دست یافت که از طریق بسیاری از روش های دیگر قابل تولید نیست. معمولاً دما در این روش بالاست و به همین سبب روش گرم نامیده می شود. امروزه به کمک نرم افزارهای شبیه سازی، علاوه بر زمان، از طریق کاهش دورریز و ضایعات در هزینه نیز صرفه جویی چشمگیری می شود. از اهداف این پایان نامه شبیه سازی فرایند فرم‏ دهی کشش عمیق به روش گرم ورق آلیاژی ti-6al-4v و بررسی عوامل تأثیرگذار بر نحوه ی انجام فرایند می باشد. در این پژوهش، ابتدا مقدمه ای از روش انجام فرایند، معرفی ماده، بررسی معادلات حاکم پیشنهادی و در نهایت انتخاب معادله متشکله مناسب منطبق با شرایط فرم‏ دهی انجام می پذیرد و سپس به انجام شبیه سازی فرایند کشش عمیق گرم ورق ti-6al-4v و ایجاد یک قطعه ای فنجانی شکل پرداخته شده است و در پایان نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج تجربی سایر محققین بررسی می شوند.