بررسی پارامترهای شکل‎دهی ورق در فرآیند فرم‎دهی ساچمه‎ای ورق

کشش عمیق یکی از مهمترین فرآیندهای شکل‎دهی ورق است که به طور وسیعی در تغییر شکل ورقهای فلزی و تبدیل آن به قطعات توخالی به کار می‎رود. این فرآیند نخستین بار در اوایل قرن هیجدهم تجربه شده است. در فرآیند کشش عمیق سنتی محیط شکل‎پذیری به صورت صلب می‎باشد. این فرآیند اگر چه که برای تولید قطعات با استحکام بالا و وزن کم مناسب می‎باشد ولی در تولید بعضی قطعات با شیب منفی و فرم‎های پیچیده استفاده از این روش غیر‎ممکن می‎باشد که می توان از روش هیدروفرمینگ استفاده کرد. در این فرآیند محیط شکل‎پذیری به صورت سیال می‎باشد، فرآیند هیدروفرمینگ اگرچه که دارای مزایایی چون بهبود شکل‎پذیری، قابلیت شکل‎دهی قطعات پیچیده، کیفیت سطحی خوب و دقت ابعادی بالا می‎باشد ولی معایبی همچون مشکل آب‎‎بندی و هزینه بالا دارد. برای رفع مشکلات فوق روش جدید فرم‎دهی ساچمه که برای فرم‎دهی ورقهای فلزی قابل استفاده است، پیشنهاد می‎گردد. در این روش اگر چه که محیط شکل دهی به صورت جامد بوده ولی بدلیل گسسته‎بودن، کاملا انعطاف پذیر می باشد، و در آن ساچمه بعنوان محیط شکل دهنده، نیرو را از سنبه به ورق منتقل می کند. از مزایای فرآیند فرم‎دهی ساچمه-ای میتوان به ساده بودن فرآیند، ارزان‎بودن و امکان ساخت قطعات با شیب منفی اشاره کرد. در این تحقیق از فرآیند جدیدی به نام فرآیند کشش عمیق ساچمه ای استفاده شده و امکان سنجی این فرآیند و ساخت قطعات و پارامترهای موثر بر آن مورد بررسی قرار گرفته و با فرآیند کشش عمیق سنتی مورد مقایسه قرار می‎گیرد. از جمله این پارامترها می‎توان به بررسی توزیع ضخامت و نیروی فرم‎دهی با استفاده از نتایج تجربی و عددی و همچنین بررسی برخی از پارامترها مانند اصطکاک و شعاع ماتریس و ... با استفاده از نتایج عددی در هر دو فرآیند کشش عمیق و ساچمه ای اشاره کرد. در این تحقیق ورقهایی از جنسal1050 و al1050 آنیل شده و st14با ضخامت 1 میلیمتر مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که نیروی مورد نیاز برای فرآیند کشش عمیق ساچمه ای بیشتر از فرآیند کشش عمیق سنتی است. همچنین نمونه شکل داده شده توسط فرآیند کشش عمیق از توزیع ضخامت یکنواخت و مناسب‎تری نسبت به نمونه کشش عمیق ساچمه‎ای برخوردار است ولی حداکثر نازک شدگی در قطعات مربوط به فرآیند ساچمه‎ای کمتر از فرآیند کشش عمیق سنتی می‎باشد. تطابق قابل قبولی بین نتایج حاصل از شبیه‎سازی و نتایج تجربی دیده می شود. همچنین ملاحظه گردید که با استفاده از فرآیند کشش عمیق ساچمه ای می توان به قطعاتی با شیب منفی دست پیدا کرد که تولید این نوع قطعه توسط فرآیند کشش عمیق سنتی امکان پذیر نمی‎باشد.