بررسی حد شکل‌دهی و جابه‌جایی خط جوش، در شکل‌دهی لوح‌های ترکیبی با استفاده از روش‌های عددی و تجربی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• رسول صفدریان کرویه ¹
• حسن مسلمی نائینی ¹
• محمد نوقابی ²
• عماد رحیمی ¹

¹ دانشگاه تربیت مدرس

² دانشگاه امیرکبیر

10.22067/fum-mech.v23i2.16771

چکیده

نمودار حد شکل‌دهی، یک روش مفید برای شناسایی شکل پذیری ورق‌های فلزی می‌باشد. در این تحقیق، مدل‌های عددی متفاوتی برای بررسی حد شکل‌دهی (FLD) لوح‌های ترکیبی استفاده می‌شود. لوح‌های ترکیبی متشکل از ورق‌های پایه از جنس IF و با ضخامت متفاوت بودند که با استفاده از جوش لیزر CO2 به هم جوش شدند. منحنی حد شکل‌دهی استخراج شده با استفاده از مدل‌های عددی، با منحنی حد شکل‌دهی حاصل از آزمایش‌های تجربی و مدل تجربی مؤسسه تحقیقاتی کشش عمیق آمریکای شمالی مقایسه می‌شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی میزان کارایی روش‌های عددی در پیش‌بینی حد شکل‌دهی و جابه‌جایی خط جوش می‌باشد. این مدل‌های عددی برای پیش‌بینی حد شکل‌دهی شامل: مشتق دوم نازک شدگی (SDT)، نرخ کرنش مؤثر (ESR)، نرخ کرنش بیشینه (MSR)، نرخ کرنش ضخامت (TSR) و گرادیان ضخامت (TG) می‌باشند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که گلویی شدن، زمانی اتفاق می‌افتد که مقادیر مدل‌های ESR، MSR، TSR بیشینه باشند و برای معیار گرادیان ضخامت، زمانی گلویی شدن اتفاق می‌افتد که 78/0 TG≤ باشد. بر اساس معیار مشتق دوم نازک شدگی، گلویی شدن زمانی است که اولین پیک در نمودار SDT نسبت به زمان اتفاق می‌افتد. جابه‌جایی خط جوش یکی از پارامترهایی است که شکل‌دهی این ورق‌ها را تحت تأثیر می‌گذارد. بیشترین مقدار جابه‌جایی خط جوش با استفاده از معیارهای عددی پیش‌بینی و با نتایج تجربی مقایسه می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که معیار SDT از دقت مناسبی برای پیش‌بینی حد شکل‌دهی و جابه‌جایی خط جوش در شکل‌دهی لوح های ترکیبی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

• لوح ترکیبی (TWB)
• منحنی حد شکل‌دهی (FLD)
• جابه‌جایی خط جوش

---

عنوان مقاله [English]

Investigation of Forming Limit and Weld Line Movement in the Forming of Tailor Welded Blanks using Experiment and Numerical Methods

نویسندگان [English]

• rasoul Safdarian Korouyeh ¹
• Hasan Moslemi Naeini ¹
• Mohammad Noghabi ²
• Emad Rahimi ¹

چکیده [English]

The forming limit diagram (FLD) is a useful method for characterizing the formability of sheet metals. In this paper, different numerical models were used to investigate the FLD of Tailor Welded Blank (TWB). TWBs were Co2 laser-welded samples of interstitial-free (IF) steel sheets with different thicknesses. The results of the numerical models were compared with the experimental FLD as well as with the empirical model proposed by the North American Deep Drawing Research Group (NADDRG). The emphasis of this investigation is to determine the performance of these different approaches in predicting the FLD. These numerical models for FLD are: second derivation of thinning (SDT), effective strain rate (ESR), major strain rate (MSR), thickness strain rate (TSR) and thickness gradient (TG). Results of this research show necking will happen, when the value of MSR, TSR, ESR criteria is maximum, TG ≤ 0.78 and SDT criterion has the first peak in forming process time. Weld line movement is one of parameters which influence formability of TWBs. Maximum of weld line movement of TWB base on different numerical criteria was predicted and compared with experimental results. Results of this research show that SDT criterion has a good accuracy for prediction of forming limit diagram and also weld line movement in the forming of TWB.

کلیدواژه‌ها [English]

• Tailor Welded Blank (TWB)
• Forming Limit Diagram (FLD)
• Weld Line Movement