بررسی عددی جابجایی خط جوش در شکل‌دهی ورق‌های ترکیبی فولادی به روش بالشتک لاستیکی

ورق های ترکیبی جوشکاری شده با هدف کاهش وزن در صنایع خودرو و هوا فضا به‌طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند. مطالعه‌ی فرایندهای شکل دهی این ورق ها، بررسی شکل پذیری آن ها، همچنین کنترل عواملی از قبیل جابجایی خط جوش در حین شکل دهی می تواند به توسعه‌ی کاربرد آن ها کمک نماید. فرایند شکل دهی ورق به کمک بالشتک لاستیکی از فرایندهای شکل دهی با انعطاف‌پذیر است که ورق در اثر اعمال فشار یک سنبه صلب و با کمک یک بلوک لاستیکی دچار تغییر شکل می شود. در این مقاله فرایند شکل دهی ورق ترکیبی با جنس یکسان و تفاوت ضخامت در دو بخش جوش شده، به کمک بالشتک لاستیکی بر مبنای روش اجزای محدود و با استفاده از نرم افزار abaqus شبیه سازی شده است. به کمک روش طراحی آزمایش اثر عوامل مختلف از جمله اصطکاک، ضخامت ورق های تشکیل‌دهنده لوح ترکیبی و نیروی ورق‌گیر اعمالی به دو بخش ورق ترکیبی بر حداکثر میزان جابجایی خط جوش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد افزایش ضخامت بخش های تشکیل دهنده ورق ترکیبی، افزایش نیروی ورق گیر اعمالی به هر یک از بخش ها و کاهش اصطکاک بین ورق و سنبه باعث کاهش حداکثر مقدار جابجایی خط جوش می شود. همچنین افزایش نسبت ضخامت در ورق ترکیبی، به افزایش حداکثر جابجایی خط جوش منجر می‌شود. افزایش همزمان ضخامت هر بخش و نیروی ورق گیر وارد بر آن بخش و یا بخش مقابل باعث کاهش حداکثر مقدار جابجایی خط جوش می شود.

numerical study on weld line displacement in rubber pad forming of tailor welded blanks

tailor welded blanks (twbs) are increasingly used in the automotive and aerospace industries with the aim of reducing weight. studying the forming processes of these sheets, examining their formability, as well as controlling factors such as the displacement of the weld line during forming can help to develop their application. the rubber pad forming process is a flexible forming process in which the sheet is deformed due to the pressure of a rigid punch with the help of a rubber cushion. in this paper, the rubber pad forming of tailor welded blank consisting of two welded sections with the same material but different thicknesses were simulated based on the finite element method and using abaqus software. the effects of various factors such as friction, thicknesses of the sheets that compose the twb and the force applied to each section on the maximum displacement of the weld line were investigated through the use of a design of an experimental method. the results illustrated that increasing the thicknesses of the sheets that compose twb, increasing the blank holding forces applied to each section, and reducing the friction between the twb and the punch reduce the maximum amount of weld line displacement. in addition, increasing the thickness ratio of tailor welded blank led to an increase in the maximum weld line displacement. the simultaneous increase in the thickness of each section and the blank holding force applied to that section or the opposite section reduced the maximum amount of weld line displacement.