بررسی عددی و تجربی فرایند شکل‌دهی تدریجی تک نقطه‌ای ورق‌های دو لایه

در این تحقیق، شکل‌پذیری ورق‌های دو لایه ساخته‌شده از آلومینیوم 1050 و فولاد کم کربن (12st) در فرایند شکل‌دهی تدریجی تک نقطه‌ای مورد بررسی عددی و تجربی قرار گرفته است. برای بررسی شکل‌پذیری ورق در این فرایند، مسیر ابزار در نرم‌افزار آباکوس و ماشین کنترل عددی به گونه‌ای تعریف شد که به تدریج زاویه دیواره ورق افزایش یابد و با رسیدن به زاویه حد شکل‌دهی، ورق دچار شکست شود. با توجه به اعمال موضعی تنش‌ها از طرف ابزار، فرایند متقارن نبوده و نیاز به شبیه‌سازی فرایند به صورت سه بعدی است. برای بررسی پارامترهای فرایند، تحلیل فرایند در سه سطح از پارامترهای شعاع ابزار و اندازه گام عمودی صورت گرفت. برای تعیین ارتفاع شکست ورق دو لایه، از منحنی نیروی حاصل از شبیه‌سازی‌ها استفاده شد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که کرنش‌های پلاستیک بیشتری به ورق بیرونی وارد می‌شوند و از این رو ابتدا ورق لایه بیرونی دچار شکست می‌شود. همچنین نتایج حاصل نشان داد افزایش شعاع ابزار و اندازه گام عمودی، با اینکه باعث افزایش سرعت فرایند می‌شوند ولی تاثیر عکس بر روی زاویه حد شکل‌دهی دارند. برای بررسی تجربی فرایند و اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی، آزمایش‌ها با در نظر گرفتن پارامتر سرعت پیشروی ابزار در سه سطح، طراحی و انجام شد. اختلاف نتایج عددی و تجربی حدود 1/2% در اندازه زاویه حد شکل‌دهی مشاهده شد.