تحلیل عددی فرآیند کشش عمیق داغ کلاهک ضخیم نیمکروی با بکارگیری سه طرح متفاوت از ماتریس کشش

در فرآیند کشش عمیق، در صورتی که قطعه کار به دلیل نسبت کشش کوچک تمایلی به چروکیدگی نداشته باشد، فرآیند شکل دهی بدون نیاز به ورقگیر انجام می شود. از جمله مزایای عدم استفاده از ورقگیر می توان به عدم نیاز به تجهیزات ویژه، حذف پدیده اصطکاک در سطح مشترک ورق ورقگیر و کاهش نیروی سنبه اشاره کرد. در مقاله پیشرو، تحلیل عددی فرآیند ساخت کلاهک ضخیم نیمکروی از ورقی به ضخامت 63.5 mm و از جنس فولاد آلیاژی HY-100 بر مبنای بکارگیری فرآیند کشش عمیق داغ بدون استفاده از ورقگیر، ارائه می شود. از اینرو، فرآیند کشش کلاهک نیمکروی با بکارگیری سه هندسه متفاوت از ماتریس کشش و در سه وضعیت افزایش شعاع انحنای ماتریس ، تراتریکس تقریبی و تراتریکس دقیق مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش از مدل ساختاری جانسون کوک برای توصیف رفتار سیلان ماده و از مدل آسیب نرم جانسون کوک برای پیش بینی احتمال وقوع شکست در محصول، استفاده می شود. همچنین، فرض می شود که فرآیند کشش عمیق داغ به صورت هم دما انجام شود و نرخ کرنش در طی فرآیند، ثابت باشد. نتایج حاصل از تحلیل عددی نشان داد که احتمال بروز آسیب در طرح تراتریکس دقیق نسبت به طرح های تراتریکس تقریبی و افزایش شعاع انحنای ماتریس ، کمتر می باشد. همچنین، مقایسه توزیع ضخامت در دیواره کلاهک نیمکروی نشان می دهد که طرح تراتریکس دقیق دارای کمترین نوسان تغییر در ضخامت دیواره است. مقایسه و بررسی نیروی کشش حاصل از تحلیل عددی نشان داد که در شرایط مشابه از دمای بلنک و ضریب اصطکاک سطوح مشترک، بکارگیری طرح تراتریکس دقیق ، نیروی لازم برای کشش کلاهک نیمکروی را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

تحلیل عددی ، کلاهک نیمکروی ، کشش عمیق ، تراتریکس ، جانسون کوک