بررسی اثر نرخ کرنش بر منحنی حد شکل دهی دولایه آلومینیوم- مس

استفاده از ورق های دولایه به منظور بهبود خواص مکانیکی نظیر شکل پذیری، استحکام و بهبود خواص شیمیایی نظیر مقاومت در برابر خوردگی، باعث افزایش روزافزون این نوع مواد در صنعت شده است. در این پژوهش شکل پذیری ورق دولایه آلومینیوم- مس در نرخ کرنش بالا به کمک روش شکل دهی الکترومغناطیس بررسی می شود. شبیه سازی شکل دهی الکترومغناطیس ورق دولایه در نرخ کرنش بالا به کمک نرم افزار ماکسول و آباکوس انجام شد. با ساخت سیم پیچ و قالب و استفاده از ورق با هندسه های متفاوت و شبکه بندی ورق، نمودار حد شکل دهی در حالت تجربی نیز استخراج شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که فشار الکترومغناطیس وارد بر ورق در چینش CA ۱۹% از چینش AC بزرگ تر است. با استفاده از معیار مشتق دوم کرنش، نمودار حد شکل دهی ورق دولایه آلومینیوم- مس استخراج شد. سطح نمودار حد شکل دهی ورق دولایه آلومینیوم- مس با ضخامت اولیه ۵/۰میلی متر در چینش AC نسبت به CA حدود ۳۰% بالاتر است. دلیل این بهبود این است که در چینش AC ورق با شکل پذیری بیشتر (مس) در لایه خارجی است و در مقابل تنش کششی وارده، مقاومت بیشتری در برابر گلویی شدن دارد. لایه بیرونی با شکل پذیری بهتر می تواند باعث بهبود شکل پذیری ورق دولایه شود. سطح نمودار حد شکل دهی ورق دولایه آلومینیوم- مس در نرخ کرنش بالا نسبت به حالت استاتیک در سمت راست حدود ۱۲۰ و در سمت چپ حدود ۵۰٪ بهبود داشته است. نتایج تجربی برای نمودار حد شکل دهی با نتایج شبیه سازی حدود ۶% اختلاف دارد.

کلیدواژه ها:

Two-Layer Sheet ، Aluminum-Copper ، Forming Limit Diagram ، Formability ، High Strain Rate ، ورق دولایه ، ورق آلومینیوم- مس ، نمودار حد شکل دهی ، شکل پذیری ، نرخ کرنش بالا