مطالعه بهبود شكل پذيري آلياژ آلومينيوم AA5182-O در فرآيند شكل دهي الكتروهيدروليك گرم، با استفاده از شبيه سازي اجزا محدود

Finite Element Analysis of Formability Improvement of Aluminum Alloy AA5182-O in Warm Electrohydraulic Forming Process

در اين مقاله فرايند شكل دهي الكتروهيدروليك گرم (WEHF) به عنوان يك فرايند جديد شكل دهي براي بهبود شكل پذيري ورق هاي فلزي ارائه شده است. در اين روش ورق قبل از شكل دهي، گرم شده و سپس با استفاده از فرايند شكل دهي الكتروهيدروليك، شكل داده مي شود. براي بررسي بهبود شكل پذيري در روش تركيبي بيان شده، ابتدا فرايند شكل دهي الكتروليك ورق آلومينيم AA5182-O در دماي محيط مدل سازي شده است و با مقايسه با نتايج تجربي موجود در مقالات، صحه گذاري شده است. سپس عمليات شكل دهي الكتروهيدروليك گرم در دماهاي مختلف مدل سازي شده و منحني هاي حد شكل پذيري كه در دماهاي مختلف به دست آمده با هم مقايسه شده است. نتايج نشان دهنده بهبود قابل توجه شكل پذيري در مسيرهاي مختلف بارگذاري در فرايند شكل دهي الكتروهيدروليك گرم مي باشد. با توجه به قابليت روش شكل دهي الكتروهيدروليك گرم، يك روش تجربي جديد براي اين فرايند ارائه شده و بهبود شكل پذيري آن به صورت تجربي بررسي شده است. در آزمايش هاي تجربي فرايند شكل دهي الكتروهيدروليك گرم، بهبود 23/6 درصدي كرنش پارگي ورق آلومينيومي در مقايسه با شكل دهي الكتروهيدروليك معمولي مشاهده گرديد. بنابراين، نتايج تجربي نيز بهبود شكل پذيري در فرايند شكل دهي الكتروهيدروليك گرم را نشان مي دهد.

In this paper, a novel high speed forming process called warm electrohydraulic forming (WEHF) process is introduced. In this new forming process, the blank is heated before the forming process and then formed using the Electrohydraulic forming process. In order to investigate the formability improvement in this hybrid process, first the electrohydraulic forming of aluminum alloy AA5182-O at room temperature is simulated using the commercial software LS-DYNA and the results of simulation are verified with the experimental results available in the literature. After verification, the warm electrohydraulic forming process in different temperatures is simulated and the Forming Limit Diagrams (FLD) are obtained and compared to each other. The results indicate that considerable improvement in formability of the aluminum alloys in warm electrohydraulic forming process in different forming paths. Due to the ability of the WEHF in formability improvement, a novel WEHF is introduced and its formability improvement is investigated. In the experimental tests 23.6% increasing in failure strain of aluminum alloy is observed at WEHF in comparison with EHF. Therefore the formability improvement in WEHF process can be concluded.