شکل‌دهی آزاد و با قالب ورق‌های فلزی دایره‌ای با انفجار مخلوط گازهای اکسیژن و استیلن: بررسی تجربی

در دهه اخیر، روش شکل‌دهی انفجار مخلوط گازها به‌عنوان یک روش نوین و جایگزین مناسب برای سایر روش‌های شکل‌دهی با سرعت‌ بالا مانند روش‌ شکل‌دهی انفجاری معرفی ‌شده است. با توجه به کمبود تحقیق در این زمینه، تحقیق حاضر به بررسی شکل‌دهی آزاد و با قالب ورق‌های فلزی دایره‌ای تحت بار دفعی حاصل از انفجار مخلوط گازها پرداخته است. در این سری از آزمایش‌ها، از ورق‌های فولادی در ضخامت‌های یک، 2 و 3، ورق آلومینیومی با ضخامت 3 و ورق برنجی باضخامت یک میلی‌متر استفاده شد. همچنین نمونه‌های آزمایش در محدوده ایمپالس 4/12 تا 54/68نیوتن در ثانیه تحت بارگذاری قرار داده شدند. برای مقایسه بهتر، شرط چگالی سطحی برابر برای مقایسه نتایج ورق‌های فولادی، آلومینیومی و برنجی در شرایط بارگذاری یکسان لحاظ شد. نتایج تجربی نشان داد که استفاده از قالب با زاویه راس 60درجه باعث می‌شود که به‌ترتیب در ورق‌های یک، 2 و 3میلی‌متر فولادی، بیشترین خیز دائمی ورق به‌طور متوسط به میزان 14/8‌، 20/2 و 21/4% کاهش یافته است. در شرایط یکسان بارگذاری و چگالی سطحی، برای شکل‌دهی آزاد، استفاده از ورق آلومینیومی و برنجی به‌ترتیب موجب افزایش 19/4 و 13/1% بیشترین خیز دائمی ورق در مقایسه با نمونه فولادی شده است. این در حالی است در شکل‌دهی با قالب، این مقادیر به‌ترتیب به میزان 5 و 2% در ایمپالس پایین حاصل شد. همچنین مقایسه نتایج برای ورق‌های آلومینیومی و برنجی نشان می‌دهد که استفاده از قالب باعث کاهش بیشترین خیز دائمی به میزان 12/1 و 10/6% شده است.

Free and Die Forming of Circular Metallic Plates Using Gas Mixture Detonation of O2 and C2H2: An Experimental Study

In the last decade, the gas mixture detonation forming (GDF) method has been introduced as a novel and alternative method instead of other highvelocity forming (HVF) methods such as explosive method. Due to the lack of research in this field, the present study investigates the free and die forming of circular metallic plates under gas mixture detonation loading. In this series of experiments, steel plates with thicknesses of 1, 2, and 3mm, aluminum plates with a thickness of 3mm, and brass plates with a thickness of 1mm were used. Furthermore, the test specimens were loaded in the impulse range of 4.12 to 54.68N middot;s. For better comparison, the same areal density condition was considered to compare the results of steel, aluminum, and brass plates under the same loading conditions. Experimental results showed that using a die with an apex angle of 60 ° leads to the decrease of the maximum permanent deflection by 14.8, 20.2, and 21.4% in 1, 2, and 3mm steel plates, respectively. Under the same loading and areal density conditions, for free forming, the use of aluminum and brass plates lead to increasing the maximum permanent deflection by 19.4 and 13.1% compared to the steel sample, respectively. However, in die forming, these values were 5 and 2%, respectively. Also, the comparison of the results for aluminum and brass plates shows that the using die forming reduces the maximum permanent deflection of the specimen by 12.1 and 10.6%.