شبیه سازی فرآیند شکل دهی کلینچ در ورق های فلزی و آلومینیومی به روش المان محدود

شبیه سازی فرآیند شکل دهی کلینچ در ورق های فلزی و آلومینیومی به روش المان محدود

در مقاله حاضر، شبیه سازی فرآیند شکل دهی کلینچ به روش المان محدود در فرآیند اتصال دو ورق فلزی آلومینیوم-فولاد مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. فرآیند کلینچ یک روش اتصال مکانیکی سرد می باشد. در اتصال کلینچ عواملی چون فرم و ابعاد حفره ماتریس قالب سبب ایجاد شکل منحنی در ورق های فلزی میگردد. دراین مقاله یک مدلسازی المان محدود برای شبیه سازی فرآیند تغییر شکل به کار گرفته شده است و شرایط اتصال توسط روش پنالتی در نظر گرفته شده است.

تمرکز این مطالعه روی روش کلینچ دو مرحله ای بدون برش است که با شبیه سازی رایانه ای، برای ابعاد مختلفی از قالب و سنبه انجام شده است. در فرآیند شبیه سازی تاثیر این پارامترها در استحکام اتصال ورق های فلزی و نیروی مورد نیاز برای ایجاد کلینچ که متاثر از نواحی ضخامت گردنی و نفوذ ورق بالایی در ورق پایینی است و نحوه ی چروکیدگی دو ورق فلزی نشان داده می شود سپس بررسی شده و نهایتا ظاهر و ابعاد مناسب مجموعه قالب و سمبه براساس شبیه سازی جدایش اتصال تعریف می شود و با توجه به دوار بودن ورق های فلزی از فرض تقارن محوری استفاده شده است .اساس کلی آن به اینصورت است که شکل دهی کلینچ به واسطه گیردادن دو ورق یا چندین ورق فلزی به یکدیگر توسط یک نیروی بیرونی مابین سنبه وقالب به وجود می آید.