بررسي تجربي و عددي خواص كششي و شكل‌پذيري ورق فولادي St14 در شكل‌دهي ضربه‌اي با نرخ كرنش متوسط

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از پرس‌هاي پرسرعت مثل سروو پرس‌هاي سرعت بالا در صنعت خودروسازي، بررسي شكل‌پذيري ورق‌هاي فلزي در اين محدوده سرعت شكل‌دهي ضروري به‌نظر مي‌رسد. بنابراين، اين تحقيق با هدف بررسي اثر شكل‌دهي در نرخ كرنش متوسط بر شكل‌پذيري ورق فولادي St14 انجام شده‌است. آزمايش‌ كشش در نرخ‌هاي كرنش مختلف انجام شد و آزمايش‌هاي شكل‌پذيري براي ايجاد منحني‌هاي حد شكل‌دهي، در شكل‌دهي شبه‌‌استاتيك و شكل‌دهي ضربه‌اي صورت گرفت. جهت استخراج منحني حد شكل‌دهي عددي، از شبيه‌سازي اجزاي محدود استفاده شد. مدل مادي با در نظر گرفتن اثر نرخ كرنش توسط زيربرنامه ويوهارد وارد شبيه‌سازي شد. نتايج آزمايش كشش نشان داد كه با افزايش نرخ كرنش، چند شاخص مهم كرنش سختي كاهش مي‌يابد. هم‌چنين، رفتار كششي در نرخ‌هاي كرنش مختلف توسط مدل مادي با دقت خوبي پيش‌بيني شد. در شكل‌دهي ضربه‌اي، به‌دليل تغيير شرايط اصطكاكي، شكست و تمركز كرنش به مركز گنبد منتقل شد و ارتفاع گنبد در حالت كشش دومحوره 17/1% نسبت به شكل‌دهي شبه‌استاتيكي كاهش يافت. منحني حد شكل‌دهي در شكل‌دهي ضربه‌اي در مقايسه با شكل‌دهي شبه‌استاتيك به‌طرف پايين و سمت راست نمودار حد شكل‌دهي جابجا شد. در شكل‌دهي ضربه‌اي، حد شكل‌دهي در حالت كرنش صفحه‌اي در مقايسه با شكل‌دهي شبه‌استاتيكي، 8/1% كاهش يافت. هم‌چنين، نتايج شبيه ‌سازي شامل موقعيت شكست، منحني حد شكل‌دهي و ارتفاع گنبد در هر دو روش شكل‌دهي انطباق خوبي با نتايج تجربي داشت.