بررسی تجربی شکل‌پذیری ورق‌های فولادی جوش‌دوخت شده به کمک لیزر در فرآیند شکل‌دهی تدریجی تک نقطه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، مرکز پژوهشی فرآیندهای نوین شکل‌دهی مواد، دانشگاه صنعتی بابل، بابل

2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 دانشگاه نوشیروانی بابل

4 گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

ورق‌های جوش‌دوخت شده از اتصال لب به لب ورق‌های پایه به روش‌های مختلف جوشکاری تولید ‌می‌شوند. این ورق‌ها تحت عنوان ورق‌های ترکیبی یا جوش‌دوخت شده وجود داشته و به دلیل مزایای متعدد، کاربرد‌‌های فراوانی در بخش‌های مختلف صنعت پیدا کرده‌اند. در این پژوهش، شکل‌پذیری و تاثیر راستای خط جوش ورق‌های جوش‌دوخت شده توسط لیزر از جنس‌های St12 و St14 به ضخامت‌های 1 mm و1.5 mm در فرآیند شکل‌دهی تدریجی تک نقطه‌ای قطعاتی به فرم هرم ناقص، مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا بیشترین عمق قابل شکل‌دهی در شکل‌دهی تدریجی تک نقطه‌ای یک هرم ناقص از هر کدام از ورق‌های پایه به ازای مقادیر مختلف زاویه دیواره به‌دست آمد و زاویه دیواره بحرانی برای هر کدام از آن‌ها تعیین شد. سپس، شکل‌دهی تدریجی هرم ناقص با استفاده از ورق‌های جوش‌دوخت شده در محدوده زاویه دیواره بحرانی ورق‌های پایه انجام گردید. در این راستا، ورق‌های ترکیبی با چیدمان‌ و ترکیب‌های مختلف از ورق‌های پایه در نظر گرفته شد. جهت بررسی تاثیر راستای خط جوش در عمق شکل‌دهی، هر ترکیب با دو راستای خط جوش 0 و 45 درجه نسبت به جهت نورد تهیه گردید. نتایج آزمایش نشان داد که عمق پارگی ورق‌های جوش‌دوخت شده در راستای 45 درجه، نسبت به ورق‌های با خط جوش در راستای نورد بطور میانگین 14 درصد کاهش یافت. همچنین، میانگین عمق شکل‌دهی ورق‌های جوش‌دوخت شده در زاویه متوسط حد بحرانی دیواره ورق‌های پایه به حدود 25 درصد ورق‌های پایه کاهش می‌یابد. بنابراین، ورق‌های ترکیبی باید در زاویه دیواره حد بحرانی خودشان شکل‌دهی شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation of formability of laser tailor welded steel blanks in single point incremental forming

نویسندگان [English]

  • Rohallah Panahi liavoli 1
  • Mohammad Bakhshi Jooybari 2
  • Hamidi Hamid Gorji 3
  • Mohammad Javad Mirnia 4
1 Advanced Material Forming Research Center, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
2 Advanced Material Forming Research Center, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
3 Advanced Material Forming Research Center, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
4 Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
چکیده [English]

Welded sheets are made by butt connecting of the base plates in various welding methods. These sheets are called tailor welded blanks, welded sheets (TWBs). Due to their many benefits, they have found many uses in various parts of the industry. In this Research, the formability and effect of weld line of TWBs of St12 and St14 in thicknesses of 1 mm and 1.5 mm in single point incremental forming in the form of a truncated pyramid has been investigated. At first, the maximum depth that can be shaped in single point incremental forming of a truncated pyramid from each of the base plates for different values of wall angle was obtained and the critical wall angle for each of them was determined. Then, the incremental forming of the truncated pyramid was done using welded sheets at the critical wall angle of the base plates. In this regard, TWBs were considered with different layouts and combinations of base plates. To investigate the effect of weld line on forming depth, each combination was prepared in two weld directions of 0 and 45⁰ relative to the rolling direction. The experiment results showed that the fracture depth of TWBs with 45⁰ was reduced by an average of 14% compared to TWBs in the rolling direction. Furthermore, the average depth of the TWBs at the average critical wall angle of the base plates decreases to about 25% compared to the base plates. Therefore, the TWBs should be formed at their critical wall angles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Formability
  • Single Point Incremental Forming
  • TWBs