بررسی عددی و تجربی بازگشت فنری در خمکاری U شکل گرم ورق آلومینیوم آلیاژی AL5083-H111

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بیرجند

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز

3 دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

یکی از مهمترین محدودیتها در شکل دهی مطلوب ورقهای فلزی، مواجهه با پدیده بازیابی کشسان در طول بار برداری است که منجر به بازگشت فنری می گردد. بازگشت فنری مهمترین عامل در عدم دقت ابعادی ورقهای فلزی خمش یافته است. بنابراین ارزیابی و پیش بینی بازگشت فنری بعد از فرآیند شکل دهی برای تولید محصولات دقیق ضروری است. در این مقاله، تأثیر پارامترهای دما، ضریب اصطکاک، نیروی ورقگیر و ضخامت ورق روی بازگشت فنری در فرآیند خمکاری U شکل گرم ورقهایی از جنس آلیاژ آلومینیوم AL5083-H111 به روش تجربی (آزمایشگاهی) و روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت مدلسازی عددی از نرم افزار آنالیز اجزای محدود آباکوس استفاده شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی عددی و آزمونهای تجربی تطابق خوبی را نشان می دهد و صحت روش عددی را تأیید می نماید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical and Experimental Investigation on Springback of AL5083-H111 alloy Sheet in Warm U-Bending Conditions

نویسندگان [English]

  • Mohammad Shafiei Alavijeh 1
  • Hossein Amirabadi 1
  • Hossein Torabian 2
  • Zahir Karimi 3
چکیده [English]

The most prominent feature of sheet material forming process is an elastic recovery phenomenon during unloading which leads to springback. Therefore, evaluation of springback is mandatory for production of precise products. In this paper, the effects of temperature, friction coefficient, blank-holder force and sheet thickness on the springback of AL5083-H111 alloy sheet in warm U-bending conditions were investigated by performing experimental tests and numerical method. ABAQUS FEA software was used for numerical simulation. Finally, comparison of experimental and numerical results showed good agreement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Springback
  • Warm U-Bending
  • Experimental Method
  • Numerical Method
  • AL5083-H111
[1] Carle, D., Blount, G. (1999), “The Suitability of Aluminum as an Alternative Material for Car Bodies”, Journal of Materials and Design, Vol. 20, pp. 267-272.
[2] Pourboghrat, F., Chu, E. (1995), “Springback in Plane Strain Stretch/Draw Sheet Forming”, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 36, pp. 327-341.
[3] Pourboghrat, F., Chu, E. (1995), “Prediction of Springback and Side Wall Curl in 2-D Draw Bending”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 50, pp. 361-374.
[4] Samuel, M. (2000), “Experimental and Numerical Prediction of Springback and Side Wall Curl in U-Bending of Anisotropic Sheet Metals”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 105, pp. 382-393.
[5] Liu, G., Xu, W., Bao, Y. (2002), “Variable Blank Holder Force in U-Shaped Part Forming for Eliminating Springback Error”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 120, pp. 259-264.
[6] Ragai, I., Lazim, D., Nemes, A. (2005), “Anisotropy and Springback in Draw-Bending of Stainless Steel 410: Experimental and Numerical Study”, Journal of Materials Processing Technology, V. 166, pp. 116-127.
[7] Papeleux, L., Ponthol, J.P. (2002), “Finite Element Simulation of Springback in Sheet Metal Forming”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 125, pp. 785-791.
[8] Sousa, L.C., Castro, C.F., Antonio, C.A.C. (2006), “Optimal Design of V and U Bending Processes Using Genetic Algorithms”, Journal of Materials Processing Technology, V. 172, pp. 35-41.
[9] Hama, T., Nagata, T., Teodosiu, C., Makinouchi, A., Takuda, H. (2008), “Finite Element Simulation of Springback in Sheet Metal Forming Using Local Interpolation for Tool Surfaces”, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 50, pp. 175-192.
[10] Moon, Y.H., Kang, S.S., Cho, J.R., Kim, T.G. (2003), “Effect of Tool Temperature on the Reduction of the Springback of Aluminum Sheets”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 132, pp. 365-368.
[11] Yanagimoto, J., Oyamada, K. (2006), “Springback-Free Isothermal Forming of High- Strength Steel Sheets and Aluminum Alloy Sheets Under Warm and Hot Forming Conditions”, ISIJ International, Vol. 46, pp. 1324-1328.
[12] Yanagimoto, J., Oyamada, K. (2005), “Mechanism of Springback-Free Bending of High Strength Steel Sheets Under Warm Forming Conditions”, Journal Annals of the CIRP, Vol. 56, pp. 256-262.
[13] Yanagimoto, J., Oyamada, K. (2005), “Springback of High Strength Steels After Hot and Warm Sheet Forming”, Journal Annals of the CIRP, Vol. 54, pp. 213-221.
[14] Kim, S.H., Koc, M. (2008), “Numerical Investigations on Springback Characteristics of Aluminum Sheet Metal Alloys in Warm Forming Conditions”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 204, pp. 370-383.
[15] Ozturk, F., Toros, S., Kilic, S. (2009), “Tensile and Springback Behavior of DP600 Advanced High Strength Steel at Warm Temperature”, Journal of Iron and Steel Research, Vol. 16, pp. 41-47.
[16] Yang, D.S., Liu, W., Hu, G.J., Zhou, J., Su, Z. (2012), “Study on Hot Forming Process and Springback of Ultra-High Strength Steel Based on ABAQUS Advanced Materials Research”, Journal of Advanced Materials Research, Vol. 482, pp. 2430-2437.
[17] Ozturk, F., Toros, S., Kilic, S. (2010), “Tensile Deformation Behavior of AA5083-H111 at Cold and Hot Temperatures”, International Journal of Material Research, Vol. 101, pp. 1172-1179.
[18] Olson, D.L., Siewert, T.A., Liu, S., Edwards, G.R. (2007), “Welding, Brazing, and Soldering”, ASM International, USA.
[19] Bejan, A., Kraus, A.D. (2003), “Heat transfer handbook”, Vol. 1, John Wiley & Sons, New Jersey.‏