کمینه سازی نیروی لازم شکل دهی در فرایند هیدروفرمینگ ورق با استفاده از طرح عاملی کسری

شکل دهی مطلوب قطعات فلزی با استفاده از حداقل نیروی لازم، همواره مورد توجه پژوهش گران بوده است. در این مقاله، پارامترهای موثر در فرایند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی به منظور تولید قطعات استوانه ای با پیشانی تخت با حداقل نیروی لازم شکل دهی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایش عاملی کسری، آزمایش های مورد نیاز طراحی شدند. در این طراحی، فشار بیشینه سیال، سرعت سنبه، شعاع گوشه سنبه، ضریب اصطکاک بین ورق با سنبه، ضریب اصطکاک بین ورق با قالب و شعاع گوشه ماتریس به عنوان متغیرهای ورودی در نظر گرفته شدند. آزمایش های طراحی شده به کمک مدل اجزای محدود صحت سنجی شده اجرا شده و بیشینه نیروی سنبه برای هر آزمایش استخراج گردید. در پایان، با انجام تحلیل واریانس، اثرات اصلی و متقابل پارامترها بر روی تابع بیشینه نیروی سنبه مشخص گردید. با بررسی نتایج، مشخص شد که فشار بیشینه سیال و شعاع گوشه سنبه بیشترین تاثیر را بر روی بیشینه نیروی سنبه دارند. کاهش فشار بیشینه سیال از ۳۹ تا ۱۵ مگاپاسکال، منجر به کاهش بیشینه نیروی سنبه به میزان ۵۵% می شود. همچنین، کاهش شعاع گوشه سنبه از ۱۰ تا ۲ میلی متر، منجر به کاهش بیشینه نیروی سنبه به میزان ۵۵% می شود.

کلیدواژه ها:

هیدروفرمینگ ورق ، نیروی سنبه ، طرح عاملی کسری ، شبیه سازی اجزای محدود