Vol.25, No.1, 2025, pp. 135–140
https://doi.org/10.69644/ivk-2025-01-0135

INVESTIGATING PLASTIC INSTABILITY OF DD14 STEEL SHEET IN DEEP DRAWING PROCESS: A MATERIAL CHARACTERISATION AND FEM ANALYSIS OF DIE RADIUS IMPACT

Faouzi Hamza1 , Abdelmoumene Guedri2 , Hamid Hamadache3 ,

Mohammed Hadj Meliani4* , Rami K. Suleiman5

1) Department of Geotechnology, Mining Institute, Larbi Tebessi University,12000, Tebessa, ALGERIA

F. Hamza https://orcid.org/0000-0002-2948-6281 

2) Department of Mechanical Engineering, INFRA-RES Laboratory, Mohammed Chérif Messaadia University, Souk Ahras, ALGERIA

A. Guedri https://orcid.org/0000-0001-6406-8678

3) Department of Mechanical Engineering, Badji Mokhtar-Annaba University, Research Laboratory of Advanced Technology in Mechanical Production (LRATPM), Annaba, ALGERIA  H. Hamadache https://orcid.org/0000-0002-3373-5738

4) Laboratory for Theoretical Physics and Material Physics (LPTPM), Hassiba Benbouali University of Chlef, Hay Salem, ALGERIA

M. Hadj Meliani https://orcid.org/0000-0003-1375-762X ; *email: m.hadjmeliani@univ-chlef.dz

5) Interdisciplinary Research Center for Advanced Materials, King Fahd University of Petroleum & Minerals (KFUPM),

Dhahran, SAUDI ARABIA  R.K. Suleiman https://orcid.org/0000-0002-6776-9266 

 

Abstract

Proces dubokog izvlačenja je jedan od najsloženijih procesa oblikovanja, jer se pojavljuju nekoliko problema vezanih za plastičnu nestabilnost materijala koji se duboko izvlači, naročito sužavanje, pucanje i cepanje. Međutim, parametri procesa dubokog izvlačenja mogu uzrokovati ovu pojavu, kao i geometrija duboko izvučenog dela. Posebno, materijal koji ima plastičnost za takvu operaciju dubokog izvlačenja ostaje poželjno rešenje u ovom procesu. U tom smislu, cilj ovog rada je da istraži problem plastične nestabilnosti materijala kroz karakterizaciju i modeliranje anizotropije toplo valjanog čeličnog lima DD14 namenjenog za duboko izvlačenje prizmatičnih čaša, koristeći kriterijum Hill48. Pored toga, sprovedena je MKE analiza uticaja radijusa matrice na pojavu bočnih i ugaonih prslina na duboko izvučenim delovima u numeričkoj simulaciji. Za to je izrađena 3D simulacija operacije izvlačenja pomoću koda za proračun konačnim elementima Abaqus/CAE Explicite®. Prateći inkrementalni pristup i na osnovu numeričkih rezultata, locirane su oblasti najviše izložene plastičnoj deformaciji i koje predstavljaju veliko stanjivanje. Tako je određen stepen uticaja radijusa matrice na evoluciju plastične deformacije. Štaviše, analiza konačnim elementima nam pomaže da predvidimo ponašanje materijala tokom plastične deformacije u funkciji ovog parametra. Kao rezultat, optimalni nivoi radijusa matrice, koji predstavljaju najbolju raspodelu plastične deformacije i poboljšavaju kvalitet proizvoda, su najviši.

Keywords: • karakterizacija • anizotropija • duboko izvlačenje • radijus matrice • numerička simulacija • MKE (metoda konačnih elemenata) 

full article (760 kB)