بررسی تحلیلی و تجربی اتساع ورق فولادی ناهمسانگرد DC04

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 کارشناسی ارشد ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
10.22044/jsfm.2022.11498.3520
چکیده

اتساع ورق‌های فلزی به علت اعمال تنش کششی بالا در حین شکل‌دهی و حذف برگشت فنری منجر به تولید قطعات پر استحکام با دقت ابعادی بالا می‌شود. در این پژوهش به بررسی تحلیلی-تجربی فرایند اتساع ورق فولادی DC04 به عنوان یکی از ورق‌های پرکاربرد در صنعت خودروسازی پرداخته شده است. در بخش تجربی با اجرای آزمون کشش تک‌محوری در زاویه‌های °0، °45 و °90 نسبت به راستای نورد ورق، ضرایب ناهمسانگردی پلاستیک، ثوابت سخت‌شوندگی مدل توانی و دیگر مولفه‌های مکانیکی جنس ماده به دست آمد. در ادامه مولفه‌های کرنش در نواحی مختلف قطعه با تحلیل روابط معیار تسلیم ناهمسانگرد هیل-48 مبتنی بر قانون جریان مرتبط محاسبه گردید. با نوشتن معادلات تعادل در سطوح تماسی ورق با اجزای قالب، اثر نیروهای اصطکاکی بر توزیع تنش-کرنش تعیین گردید. پس از طراحی و ساخت قالب و اجرای آزمون‌های تجربی اتساع، با سه جابجایی سنبه 5/10، 75/15 و 21 میلی‌متر بر روی نمونه‌های مش‌بندی شده، مقادیر کرنش، تنش و ضخامت اندازه‌گیری شد. در انتها خطای روش تحلیلی در مقایسه با نتایج آزمون تجربی برای این سه جابجایی به ترتیب برابر %8/15، %7/4 و %07/0 به‌دست آمد.