اثر فشار سيال بر جا به جايي خط جوش و توزيع ضخامت در فرآيند كشش عميق هيدرومكانيكي لوح هاي تركيبي

Effect of Fluid Pressure on Weld-Line Movement and Thickness Distribution in Hydro-Mechanical Deep Drawing of Tailor-Welded Blanks (TWBs)

استفاده از لوح‌هاي تركيبي در توليد، مزاياي فراواني را از قبيل كاهش وزن و هزينه‌ي توليد محصولات در پي دارد. اما به‌كارگيري اين لوح‌ها در صنعت، نيازمند استفاده از روش‌هايي براي چيره شدن بر مشكل كاهش شكل‌پذيري اين لوح‌ها نسبت به مواد پايه‌ي آن‌هاست. يكي از اين روش‌ها به‌كارگيري فشار سيال در شكل‌دهي ورقي است. در اين تحقيق، فرآيند كشش عميق هيدرومكانيكي لوح‌هاي تركيبي به وسيله‌ي روش اجزاي محدود و صحت‌سنجي تجربي مطالعه شده است. در نهايت اثر استفاده از فشار سيال بر ميزان جابه‌جايي خط‌جوش و توزيع ضخامت لوح‌هايي از جنس فولاد كربني St12 با نسبت‌هاي ضخامت متفاوت بررسي شده است. نتايج عددي به‌دست آمده با نتايج تجربي، مطابقت نسبتاً خوبي دارند. اين نتايج نشان مي‌دهد كه يك مقدار بهينه براي فشار نهايي سيال براي دست‌يابي به كمترين بيشينه‌ي نازك‌شدگي وجود دارد. هم‌چنين مشاهده مي‌شود كه با استفاده از فشار سيال در اين فرآيند، امكان دست‌يابي به نسبت‌هاي كشش بالاتر و هم‌چنين امكان كاهش جابه‌جايي خط ‌جوش نسبت به فرآيند كشش عميق متداول وجود دارد.

Use of Tailor-Welded Blanks (TWBs) in production has significant advantages such as weight and cost reduction. However, their application requires processes that increase their poor formability in comparison to base materials. One of these procedures is the use of fluid pressure in sheet metal forming. In this paper hydro-mechanical deep drawing process of tailor-welded low carbon steel (St12) blanks with different thicknesses is studied using FEM and verified experimentally, and effect of fluid pressure on weld-line movement and thickness distribution is investigated. Results of FEM are in good agreement with experiments. Results show that there is an optimum value of final pressure in which the least maximum thinning occurs. Furthermore, using fluid pressure we can obtain higher drawing ratios and also reduce the weld-line movement compared to conventional deep drawing.