آنالیز تحلیلی اثر اصطکاک بر روی توزیع ضخامت و فشار سیال فرایند هیدروفرمینگ لوله

هیدروفرمینگ لوله یکی از روش های پرکاربرد شکل دهی برای تولید انواع مقاطع توخالی است. در این روش از فشار سیال تزریق شده به داخل لوله جهت تغییر شکل مطلوب آن استفاده می شود. یکی از موارد مهمی که در طراحی این فرایند باید تعیین شود، فشار سیال لازم است. در این مطالعه با استفاده از روش تحلیلی، وضعیت تنش و کرنش لوله در حال تغییر شکل بررسی شده و فشار لازم سیال برای انجام فرایند به دست آمده است. نتایج نشان می دهد تغییرات فشار به صورت افزایشی در ابتدای فرایند تغییر شکل است و با رسیدن به اندازه ای از تغییر شکل، فشار سیال کاهش می یابد. در این بررسی، نشان داده شده است که با رسیدن کرنش ضخامتی ورق به عددی معادل با نصف توان کرنش سختی ورق، فشار سیال به بیشینه مقدار خود می رسد و همچنین کرنش نهایی شکل پذیری لوله در فرایند هیدروفرمینگ معادل با توان کرنش سختی ورق به دست آمده است. همچنین شکل دهی مقطع مربعی با گوشه های فیلت دار مورد بحث قرار گرفته و فشار لازم برای اجرای فرایند و همچنین رابطه تحلیلی تغییرات ضخامت تحت دو وضعیت متفاوت بدون اصطکاک و نیز اصطکاک چسبنده به دست آمده است. به عنوان مطالعه موردی، با استفاده از روابط به دست آمده، تغییرات فشار و نازک شدگی ورق لوله در حین فرایند برای یک آلیاژ آلومینیومی مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

هیدروفرمینگ لوله ، روش تحلیلی ، تنش ، فشار سیال