اثر اصطكاك بر جابه جايي خط جوش و توزيع ضخامت در فرآيند كشش عميق هيدرومكانيكي ورق‌ هاي تركيبي

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

استفاده از لوح‌ هاي تركيبي در توليد، داراي مزاياي فراواني از قبيل كاهش وزن و هزينه‌ توليد محصولات است. اين مزايا سبب شده كه لوح‌-هاي تركيبي به سرعت در صنايع هوافضا و خودروسازي مورد توجه قرار گيرند. اما به كارگيري اين لوح‌ ها در صنعت نيازمند استفاده از روش‌ هايي براي چيره شدن بر مشكل كاهش شكل‌پذيري اين لوح ‌ها نسبت به مواد پايه‌ آنهاست. يكي از اين روش‌ ها، به كارگيري فشار سيال در شكل‌دهي ورقي است. در اين تحقيق، فرآيند كشش عميق هيدرومكانيكي لوح ‌هاي تركيبي به وسيله‌ روش اجزا محدود و صحت ‌سنجي تجربي مطالعه شده و اثر اصطكاك بين ورق و اجزاي قالب بر ميزان جابه جايي خط‌ جوش و توزيع ضخامت لوح ‌هايي از جنس فولادي كم‌كربن با ضخامت‌ هاي متفاوت بررسي شده است. نتايج عددي به ‌دست‌آمده با نتايج تجربي مطابقت خوبي دارند. اين نتايج نشان مي ‌دهد كه با طراحي شرايط اصطكاكي مناسب، امكان كنترل توزيع ضخامت و جابه جايي خط ‌جوش در اين فرآيند وجود دارد، تا جايي‌كه حذف جابه-جايي خط ‌جوش در كف فنجان ايجاد شده دست‌يافتني است.

Use of Tailor-Welded Blanks (TWBs) in production has significant advantages such as weight and cost reduction. These benefits cause TWBs to be considered in aerospace and automotive industry. However, their application requires processes that increase their poor formability in comparison with 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 blanks with different thicknesses is studied using FEM and verified experimentally and effect of friction between blank and tooling elements on weld-line movement and thickness distribution is investigated. Results of FEM are in good agreement with experiments. Results show that it is possible to control thickness distribution and weld-line movement by proper design of friction condition inasmuch as elimination of weld-line movement in bottom of the produced cup.