مطالعه تجربی و عددی فرآیند تغییر شکل پلاستیک شدید در فرآیند پرس‌کاری در قالب‌های شیاردار مقیدشده روی ورق‌های مس خالص

چکیده مقاله

فرآیند پرس‌کاری در قالب‌‌های شیاردار مقیدشده یکی از کارآمدترین و جدیدترین روش‌های تغییر شکل پلاستیک شدید برای تولید ورق‌های فلزی فوق ریزدانه است. در این تحقیق به بررسی اثر فرآیند پرس‌کاری در قالب‌‌های شیاردار مقیدشده بر ریزساختار و خواص مکانیکی در ورق‌های مس خالص، پرداخته شده است. به‌منظور بررسی ریزساختار نمونه‌ها از میکروسکوپ نوری و برای مطالعه خواص مکانیکی از آزمون‌های کشش و میکروسختی ویکرز استفاده شده است. با مطالعه ریزساختار نمونه‌های مسی، مشاهده شده است که فرآیند پرس‌کاری در قالب‌‌های شیاردار مقیدشده باعث کاهش چشمگیر اندازه دانه‌ها به‌ویژه در پاس اول فرآیند شده است. همچنین نتایج حاصل از بررسی‌های خواص مکانیکی حاکی از آن است که این فرآیند به‌ویژه در پاس اول باعث افزایش قابل توجه استحکام و سختی نمونه‌های مسی شده است. در بررسی عددی فرآیند پرس‌کاری در قالب‌‌های شیاردار مقیدشده، کرنش موثر اعمالی و نیروی شکل‌دهی به روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که با افزایش تعداد پاس، کرنش موثر و نیروی شکل‌دهی همواره افزایش می‌یابد. همچنین توزیع کرنش موثر نشان داد که مرکز قطعه کرنش موثر بیشتری را دریافت می‌کند که سبب می‌شود افزایش سختی در ضخامت قطعه از سطح آن بیشتر باشد. در پایان نیز روشی به‌منظور تخمین استحکام تسلیم ماده با استفاده از مقادیر سختی ارایه شد و توانست تنش تسلیم در پاس‌های مختلف فرآیند را با خطای قابل قبول حدود ۶% محاسبه نماید.