بررسی تجربی و عددی شکل دهی قطعات لوله ای فلزی با یک قالب هیدروفرمینگ انعطاف پذیر جدید بر مبنای شکل دهی چندنقطه ای

هیدروفرمینگ چندنقطه ای لوله یک فناوری شکل دهی جدید انعطاف پذیر برای تولید انواع مقاطع لوله ای است که برای اولین بار در دنیا در این مقاله ارائه و بررسی می گردد. در این فرآیند لوله می تواند به واسطه فشار سیال با استفاده از تنها یک قالب به اشکال دلخواهی تبدیل شود. در فرآیند هیدروفرمینگ مرسوم برای تولید مقاطع لوله ای مختلف، نیاز به تولید قالب های متعدد است که خود افزایش زمان و هزینه را در پی دارد. در پژوهش حاضر فرآیند هیدروفرمینگ چندنقطه ای به صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این فرآیند یک قالب جدید بر مبنای شکل دهی چندنقطه ای طراحی و ساخته شده است. با استفاده از این قالب و با توجه به قابلیت بالای شکل پذیری برنج ۷۰/۳۰، یک مقطع لوله ای بالج شده و یک لوله با مقطع مربع شکل با ضخامت اولیه ۲mm از جنس برنج تولید شده است. تفاوت عمده این قالب با قالب های سنتی در جایگزینی سطح صلب با مجموعه ای از پین ها با ارتفاع قابل تنظیم است. با تنظیم ارتفاع این پین ها، مقاطع لوله ای مختلفی را می توان تولید کرد. این فرآیند ابتدا شبیه سازی شده و اعتبار سنجی نتایج حاصله با آزمایش بررسی شده و عیوب به وجود آمده نیز پیش بینی شده است. برای کاهش این عیوب از یک لایه الاستیک از جنس پلی اورتان استفاده شده است. برای نمونه بالج شده و نمونه با مقطع مربعی حداکثر مقدار کاهش ضخامت از شبیه سازی به ترتیب حدود ۱۱% و ۱۷% است که این مقادیر در تطابق با آزمایش است.

کلیدواژه ها:

Tube hydroforming ، Multi point forming ، Discrete die ، Reconfigurable die ، هیدروفرمینگ لوله ، شکل دهی چندنقطه ای ، قالب گسسته ، قالب انعطاف پذیر