بررسي عددي و تجربي شكل دهي الكترومغناطيس ورق هاي مخروطي آلومينيوم آلياژ 1050

Numerical and Experimental Study of Electromagnetic Forming of conical sheet of Aluminum Alloy 1050

شكل دهي الكترومغناطيس يكي از روش هاي شكل دهي سريع مي باشد. در اين نوع شكل دهي با تخليه انرژي الكتريكي درون يك سيم پيچ، باعث ايجاد يك ميدان مغناطيسي قوي و لحظه اي مي شود. اين ميدان مغناطيسي به قطعه كار نيرو وارد كرده و باعث شكل دهي آن مي شود. در اين مقاله به بررسي شكل دهي ورق هاي مخروطي با استفاده از اين فرآيند پرداخته شده است. نيروي لازم جهت شكل دهي توسط دستگاهي با قدرت 6 كيلوژول تامين شده است. جهت انجام آزمايش هاي عملي قالبي از جنس مواد فرومغناطيس در نظر گرفته شده است تا بتواند نيروي الكترومغناطيس را به خوبي جهت دهي نمايد. نتايج آزمايش هاي عملي با نتايج حاصل از شبيه سازي المان مورد بررسي قرار گرفت تا صحت شبيه سازي مورد تاييد قرار بگيرند. با مقايسه نتايج نشان داده شد كه نسبت فشار شعاعي به فشار محوري در قطعه كار ناچيز مي باشد. همچنين با مقايسه مقدار تغيير شكل قطعه كار در آزمايش هاي عملي و شبيه سازي مشاهده مي شود كه در زمان هاي اوليه تخليه بانك خازني ميزان جابجايي نوك مخروط كمتر مي باشد و در زمان هاي پاياني تخليه بانك خازني تغيير شكل بيشتر شده بطوريكه در 15 ميكروثانيه آخر اين تغيير شكل به ميزان 17 برابر افزايش يافته است.

Undoubtedly Electromagnetic forming is one of the highest speed forming methods. In this kind of forming, an abrupt enormous magnetic field can be gained just by discharging energy into a coil. Th is magnetic field applies a force to the workpiece and subsequently results in forming the workpiece. In this paper, the study of forming conical sheets of aluminum alloy 1050 according to this forming method is concerned. In order to form this sort of sheet, the required force can be obtained by a device with 6 kilojoules strength. Th e ferromagnetic materials are able to lead the electromagnetic force appropriately which is why this is utilized as a material of die in this research. For confirming the accuracy of the simulation, the results of experiments are compared with those of elemental simulation. According to the results, the pressure ratio in workpiece is infinitesimal. additionally, by comparing the amount of workpiece formation in both experiments and simulation, it can be seen easily that during first seconds of capacitor discharging, the displacement of cone’s head is less than that at final seconds of formation to the point that at 15 micro seconds in the end, this formation surges 17 times more than before.