طراحی قالب کشش عمیق جهت آلیاژ 3003 آلومینیوم

کشش عمیق یکی از پرکاربردترین فرآیندهای شکل دادن فلزات می باشد که امکان تولید قطعات متنوعی بوسیله آن در صنایع مختلف وجود دارد. در این فرایندها پارامترهای مختلفی نظیر اصطکاک و روانکاری مواد، عمق، شعاع سر سنبه و لبه ماتریس و مقدار نیروی نگهدارنده لقمه بر انجام موفق فرآیند موثر بوده و کیفیت نهایی محصولات را تعیین می کنند. با توجه به این امر، در پژوهش حاضر اثر تغییرات شعاع سر سنبه و لبه ماتریس بر روی عیوب مچاله شدن و چین خوردگی دیواره قطعه و ترک ورق در محل برخورد لبه و دیواره قطعه و چنین اثر تغییرات نیروی ورق گیر بر روی عیب مچاله شدن در آلیاژهای آلومینیوم 3003 مورد بررسی قرار گرفته است . بدین منظور ابتدا تختال هایی از جنس آلیاژ مورد نظر ریخته گری شده و سپس تختالهای ریخته شده نورد گردیده و عملیات تکمیلی آنیل بر روی آنها انجام گرفت . پس از انجام محاسبات ، و تعیین قطر لوح اولیه و پارامترهای مورد نیاز، ترسیم نقشه های فنی قالب کشش و ساخت آن انجام گردید. جهت آزمایش کشش فنجان، ابتدا به تعداد مورد نیاز لوح با قطر مشخص بریده شده و سپس آزمایشهای عملیات کشش فنجان مطابق با استاندارد سوئیفت بر روی آنها (ورقهای آلومینیومی 3003 که دارای ضخامت 2 میلیمتر بودند) انجام گرفت . نتایج بدست آمده نشان داد که شعاع سر سنبله کوچک باعث پارگی فنجان و شعاع لبه ماتریس بزرگ نیز باعث مچاله شدن آن می گردد. ولی نتیجه ای که آزمایشهای مختلف با در نظر گرفتن تغییر شعاع سر سنبه و لبه ماتریس نشان داد، این است که برخلاف اکثر تئوریهای مطرح شده در این مورد با شعاع سر سنبه کمتر از لبه ماتریس نیز عمل کشش امکان پذیر است و هیچگونه مچاله شدن یا پارگی رخ نمی دهد. همچنین شرایطی که تئوریها برای کشش بدون ورقگیر عنوان می کنند، در عمل چندان صادق نیست و در این آزمایش با آنکه شرایط کشش بدون ورقگیر برقرار بود ولی در عمل فنجان مچاله گردید. آزمایشها نیز اثر نیروی ورقگیر را بر روی مچاله شدن بطور محسوسی نشان دادند. چنانکه با کم کردن نیروی ورقگیر از حد مجازی که محاسبات تئوری نشان می دهد، فنجانی مچاله شده بدست می آید و با زیاد کردن آن از حد مجاز فنجان پاره می گردد. نتیجه گیری بدست آمده نشان می دهد که برای بدست آوردن یک کشش عمیق مناسب بایستی تمام پارامترهای موثر را در نظر گرفت و تغییرات شعاع سر سنبه و لبه ماتریس و نیروی ورقگیر تنها موقعی می تواند جواب مثبت دهند که بقیه پارامترها در حالت بهینه و تعادل با این عوامل باشند.