ĐẶC TÍNH TOÀN DIỆN VÀ MÔ HÌNH DỊ HƯỚNG PHẲNG CỦA THÉP KHÔNG GỈ SUS 304 ĐỂ DỰ ĐOÁN BIÊN DẠNG TAI CHÍNH XÁC  TRONG QUÁ TRÌNH DẬP VUỐT CỐC TRÒN

Lại Đăng Giang; Trần Đức Hoàn; Phạm Quốc Tuấn

doi:10.34238/tnu-jst.9469

ĐẶC TÍNH TOÀN DIỆN VÀ MÔ HÌNH DỊ HƯỚNG PHẲNG CỦA THÉP KHÔNG GỈ SUS 304 ĐỂ DỰ ĐOÁN BIÊN DẠNG TAI CHÍNH XÁC TRONG QUÁ TRÌNH DẬP VUỐT CỐC TRÒN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 23/12/23 Ngày hoàn thiện: 25/03/24 Ngày đăng: 25/03/24

Các tác giả

1. Lại Đăng Giang, Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
2. Trần Đức Hoàn , Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
3. Phạm Quốc Tuấn, Viện Công nghệ Blekinge, Karlskrona, Thụy Điển

Tóm tắt

Quá trình dập vuốt sâu thép không gỉ SUS 304 đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các chi tiết dạng vỏ, hộp đựng. Tính dị hướng của vật liệu này tác động đáng kể đến hình dạng của chi tiết bị biến dạng, đặt ra thách thức trong quá trình sản xuất. Nghiên cứu này cung cấp một cái nhìn tổng quan về tính dị hướng phẳng trong thép không gỉ SUS 304. Các phương pháp mô hình hóa cấu thành dựa trên cả quy tắc dòng chảy liên tục và không liên tục, sử dụng các hàm bậc hai đã được áp dụng trong quá trình mô phỏng. Những mô hình vật liệu đã phát triển này sau đó được áp dụng để mô phỏng quá trình dập vuốt cốc tròn, nhằm mục đích dự đoán biên dạng tai của chi tiết bị biến dạng. Các thử nghiệm thực nghiệm được tiến hành để xác nhận tính chính xác của các mô hình số. Phân tích so sánh cho thấy rằng, khi được hiệu chỉnh bằng các tham số dựa trên ứng suất, độ chính xác dự đoán của mô hình liên kết sẽ vượt trội so với các mô hình khác. Nghiên cứu này cung cấp một công cụ dự đoán đáng tin cậy cho kết quả biên dạng tai trong quá trình dập vuốt cốc tròn đối với thép không gỉ SUS 304.

Từ khóa

Biên dạng tai; Dị hướng phẳng; SUS 304; Dập vuốt cốc tròn; Quy tắc chảy không liên tục

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] G. K. Deshwal and N. R. Panjagari, “Review on metal packaging: materials, forms, food applications, safety and recyclability,” J. Food Sci. Technol., vol. 57, no. 7, pp. 2377–2392, 2020, doi: 10.1007/s13197-019-04172-z.

[2] T. C. Chen, J. C. Lin, and R. M. Lee, “Analysis of deep drawing process for stainless steel micro-channel array,” Materials (Basel)., vol. 10, no. 4, pp. 12–14, 2017, doi: 10.3390/ma10040423.

[3] T. C. Chen, C. M. Hsu, and C. C. Wang, “The deep drawing of a flanged square hole in thin stainless steel sheet,” Metals (Basel)., vol. 11, no. 9, 2021, doi: 10.3390/met11091436.

[4] T. Altan and A. E. Tekkaya, Sheet Metal Forming: Processes and Applications. ASM International, 2012.

[5] K. Chen, A. J. Carter, and Y. P. Korkolis, “Flange Wrinkling in Deep-Drawing: Experiments, Simulations and a Reduced-Order Model †,” J. Manuf. Mater. Process., vol. 6, no. 4, 2022, doi: 10.3390/jmmp6040076.

[6] Q. T. Pham and Y. S. Kim, “Identification of the plastic deformation characteristics of AL5052-O sheet based on the non-associated flow rule,” Met. Mater. Int., vol. 23, no. 2, pp. 254–263, 2017, doi: 10.1007/s12540-017-6378-5.

[7] H. Hippke, N. Manopulo, J. W. Yoon, and P. Hora, “On the efficiency and accuracy of stress integration algorithms for constitutive models based on non-associated flow rule,” Int. J. Mater. Form., vol. 11, no. 2, pp. 239–246, 2018, doi: 10.1007/s12289-017-1347-6.

[8] G. Chen, Z. Ke, C. Ren, and J. Li, “Constitutive modeling for Ti-6Al-4V alloy machining based on the SHPB tests and simulation,” Chinese J. Mech. Eng. (English Ed., vol. 29, no. 5, pp. 962–970, 2016, doi: 10.3901/CJME.2016.0406.046.

[9] R. Hill, “A theory of the yielding and plastic flow of anisotropic metals,” Proc. R. Soc. London, Ser. A, vol. 193, no. 1033, pp. 281–297, 1948.

[10] Q. T. Pham and Y. S. Kim, “Evaluation on Flexibility of Phenomenological Hardening Law for Automotive Sheet Metals,” Metals (Basel)., vol. 12, no. 4, pp. 1–19, 2022, doi: 10.3390/met12040578.

[11] W. F. Hosford, “A generalized isotropic yield criterion,” J. Appl. Mech. Trans. ASME, vol. 39, no. 2, pp. 607–609, 1972, doi: 10.1115/1.3422732.

[12] F. Barlat et al., “Plane stress yield function for aluminum alloy sheets - Part 1: Theory,” Int. J. Plast., vol. 19, no. 9, pp. 1297–1319, 2003, doi: 10.1016/S0749-6419(02)00019-0.

[13] E. Lee, T. B. Stoughton, and J. W. Yoon, “A yield criterion through coupling of quadratic and non-quadratic functions for anisotropic hardening with non-associated flow rule,” Int. J. Plast., 2017, doi: 10.1016/j.ijplas.2017.08.007.

[14] N. Park, T. B. Stoughton, and J. Whan, “A criterion for general description of anisotropic hardening considering strength differential effect with non-associated flow rule,” Int. J. Plast., vol. 121, no. April, pp. 76–100, 2019, doi: 10.1016/j.ijplas.2019.04.015.

[15] M. Safaei, J. Whan, and W. De Waele, “Study on the definition of equivalent plastic strain under non-associated flow rule for finite element formulation,” Int. J. Plast., vol. 58, pp. 219–238, 2014, doi: 10.1016/j.ijplas.2013.09.010.

[16] ABAQUS 6.14, ANALYSIS USER’S GUIDE, Volume III. Providence, Rhode Island: Dassault Systèmes Simulia Corp., 2014.

[17] D. Banabic et al., Sheet metal forming processes: Constitutive modelling and numerical simulation. Springer, 2010.

[18] B. M. L. Zheng, C. Cheng, and M. Wan, “Experimental characterization and theoretical modeling of size-dependent distortional hardening behavior of ultrathin metal sheets under multi-axial loading,” Eur. J. Mech. - A/Solids, vol. 92, 2022, doi: 10.1016/j.euromechsol.2021.104461.

[19] T. B. Stoughton and J. W. Yoon, “Anisotropic hardening and non-associated flow in proportional loading of sheet metals,” Int. J. Plast., vol. 25, no. 9, pp. 1777–1817, 2009, doi: 10.1016/j.ijplas.2009.02.003.

[20] D. G. Lai, D. H. Tran, Q. D. Le, and V. C. Nguyen, “The effect of technology parameters on the size of the ‘ear’ when deep drawing for the first time of anisotropic cylindrical simulation,” J. Sci. Tech. - Le Quy Don Tech. Univ., vol. 18, no. 02, pp. 5–15, 2023, doi: 10.56651/lqdtu.jst. v18.n02.683.

[21] L. Luo, D. Wei, G. Zu, and Z. Jiang, “Influence of blank holder-die gap on micro-deep drawing of SUS304 cups,” Int. J. Mech. Sci., vol. 191, 2021, Art. no. 106065, doi: 10.1016/j.ijmecsci. 2020.106065.

[22] S. N. Yuan et al., “Study on size effects in micro deep drawing of stainless steel foil,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 2020, no. 1, 2021, doi: 10.1088/1742-6596/2020/1/012040.

[23] F. Barlat, J. W. Yoon, and O. Cazacu, “On linear transformations of stress tensors for the description of plastic anisotropy,” Int. J. Plast., vol. 23, no. 5, pp. 876–896, 2007, doi: 10.1016/j.ijplas.2006.10.001.

[24] B. Wu, K. Ito, N. Mori, T. Oya, T. Taylor, and J. Yanagimoto, “Constitutive Equations Based on Non-associated Flow Rule for the Analysis of Forming of Anisotropic Sheet Metals,” Int. J. Precis. Eng. Manuf. - Green Technol., vol. 7, no. 2, pp. 465–480, 2020, doi: 10.1007/s40684-019-00032-5.

[25] K. Chung, D. Kim, and T. Park, “Analytical derivation of earing in circular cup drawing based on simple tension properties,” Eur. J. Mech. A/Solids, vol. 30, no. 3, pp. 275–280, 2011, doi: 10.1016/j.euromechsol.2011.01.006.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.9469

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ