بررسی تجربی و عددی شکل دهی قطعات لوله ای فلزی با یک قالب هیدروفرمینگ انعطاف‌پذیر جدید بر مبنای شکل‌دهی چندنقطه‌ای

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری و مدرس دانشگاه شهید رجایی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تهران

3 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

doi
چکیده

هیدروفرمینگ چندنقطه‌ای لوله یک فناوری شکل‌دهی جدید انعطاف‌پذیر برای تولید انواع مقاطع لوله‌ای است که برای اولین بار در دنیا در این مقاله ارائه و بررسی می‌گردد. در این فرآیند لوله می‌تواند به‌واسطه فشار سیال با استفاده از تنها یک قالب به اشکال دلخواهی تبدیل شود. در فرآیند هیدروفرمینگ مرسوم برای تولید مقاطع لوله‌ای مختلف، نیاز به تولید قالب‌های متعدد است که خود افزایش زمان و هزینه را در پی دارد. در پژوهش حاضر فرآیند هیدروفرمینگ چندنقطه‌ای به‌صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این فرآیند یک قالب جدید بر مبنای شکل‌دهی چندنقطه‌ای طراحی و ساخته شده است. با استفاده از این قالب و با توجه به قابلیت بالای شکل‌پذیری برنج 70/30، یک مقطع لوله‌ای بالج شده و یک لوله با مقطع مربع شکل با ضخامت اولیه 2mm از جنس برنج تولید شده است. تفاوت عمده این قالب با قالب‌های سنتی در جایگزینی سطح صلب با مجموعه‌ای از پین‌ها با ارتفاع قابل تنظیم است. با تنظیم ارتفاع این پین‌ها، مقاطع لوله‌ای مختلفی را می‌توان تولید کرد. این فرآیند ابتدا شبیه‌سازی شده و اعتبار سنجی نتایج حاصله با آزمایش بررسی شده و عیوب به وجود آمده نیز پیش‌بینی شده است. برای کاهش این عیوب از یک لایه الاستیک از جنس پلی‌اورتان استفاده شده است. برای نمونه بالج شده و نمونه با مقطع مربعی حداکثر مقدار کاهش ضخامت از شبیه‌سازی به ترتیب حدود 11% و 17% است که این مقادیر در تطابق با آزمایش است.