مطالعه تجربی و عددی اثر پارامترهای فرآیند بر ناحیه کاری در شکل دهی قطعه مخروطی دولایه به روش کشش عمیق هیدرومکانیکی

کشش عمیق هیدرومکانیکی یک فرآیند پیشرفته شکلدهی فلزات می باشد که در آن از فشار بالای سیال به منظور شکل دادن قطعات پیچیده استفاده می شود. قطعات مخروطی از جمله قطعاتی هستند که به دلیل سطح تماس کم میان پیشانی سنبه و ورق، امکان نازک شدگی و در نتیجه پارگی در مراحل شکل دهی آنها زیاد می باشد. در این مقاله به بررسی تجربی و عددی فرآیند شکل دهی هیدرومکانیکی یک قطعه مخروطی دولایه از جنس های آلومینیوم 3003 و فولاد IF پرداخته می شود. بدین منظور اثر پارامترهای مختلف فرآیند از جمله ضریب اصطکاک، ترتیب چیدمان لایه ها و همچنین نسبت ضخامت لایه ها بر ناحیه ایمن کاری مورد مطالعه قرار می گیرد. ناحیه ایمن کاری در این فرآیند، محدوده مناسب فشار محفظه ای و نسبت کشش را برای دستیابی به قطعه بدون پارگی مشخص می کند. نتایج نشان می دهد کاهش اصطکاک میان ورق و ورقگیر، افزایش ضریب اصطکاک بین سنبه و ورق، افزایش ضخامت لایه با شکل پذیری بالاتر و همچنین قرار گیری فولاد به عنوان لایه بیرونی، باعث افزایش نسبت حدی کشش و گسترده تر شدن محدوده کاری مجاز جهت تولید قطعه مخروطی دولایه بدون پارگی می گردد. در نهایت با مقایسه نتایج به دست آمده از بررسی تجربی و شبیه سازی عددی انطباق خوبی بین نتایج مشاهده گردید.