تحلیل تجربی و عددی فرآیند هیدروفرمینگ لوله با فشار نوسانی در قالب جعبه‌ای شکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی‌واحد خمینی شهر

2 دانشکده مکانیک، دانشگاه مازندران

3 دانشگاه صنعتی تویوهاشی ژاپن

4 دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در سال‌های اخیر، فرایند هیدروفرمینگ لوله برای کم کردن وزن و افزایش استحکام قطعات، مورد توجه صنایع خودروسازی قرار گرفته است. به این دلیل، دانش فنی برای تولید قطعات با کیفیت و دقت مطلوب، با این روش درحال گسترش است. یکی از روش‌های مؤثر برای بهبود فرایند هیدروفرمینگ لوله، روش استفاده از فشار داخلی نوسانی است. در عین حال، علت بهبود شکل پذیری در هیدروفرمینگ با فشار نوسانی، به خصوص در حالت قالب بسته، هنوز کاملاً روشن نیست. دراین تحقیق، فرایند هیدروفرمینگ لوله با فشار نوسانی در قالب جعبه‌ای شکل، به کمک روش اجزای محدود و به صورت سه بعدی شبیه سازی شده و ساز و کار بهبود شکل‌دهی، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. هم‌چنین، جواب‌های به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی، مقایسه و نشان داده شده است که بهبود شکل‌دهی در اثر فشار نوسانی در مرحله‌ی قبل از تماس لوله و قالب، در ناحیه‌ی انبساط لوله اتفاق می‌افتد؛ از این رو، این نتیجه گیری به عمل آمده است که علت بهبود شکل دهی لوله به رفتار تغییر شکل آن در مرحله‌ی قبل از تماس مربوط می‌شود؛ به نحوی که شکل هندسی لوله در زمان تماس با قالب برای فشار نوسانی به صورت یک برآمدگی مسطح است، درحالی که برای فشارهای غیر نوسانی بالا و پایین، به ترتیب، برجستگی محدب و چروکیدگی اتفاق می‌افتد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study and Numerical study of Pulsating Hydroforming of Tube in Box-Shaped Die

نویسندگان [English]

  • mohsen Loh-Mousavi 1
  • Mohamad Bakhshi-Jooybari 2
  • kan adchiro Mori 3
  • Mahmod Farzin 4
  • Jamal Hosseinipour 2
1 Islamic Azad University, Khomeini Shahr branch
2 Faculty of Mechanics, Mazandaran University
3 Toyohashi University of Technology, Japan
4 Isfahan University of Technology
چکیده [English]

In recent years, the hydroforming has attracted the attention of the automotive industry due to reduction in weight and increase in strength of automotive parts. Thus, the knowledge of the process to produce parts with desired quality and accuracy has been growing. One of the effective methods in improving the formability in the hydroforming is known as pulsating hydroforming. However, the reason of improvement of the formability in pulsating hydroforming is still unclear for the closed-die hydroforming of tubes. In this study, the pulsating hydroforming of tube with box die was simulated by the finite element method to examine the effect of pulsating pressure on improvement of formability. In addition, the calculated results are compared with experimental results and it is shown that the improvement of the formability occurs before contact of the tube and die in expansion zone of the tube. Thus, it can be obtained from the results, that the main reason of improvement of the formability is due to the deformation behavior before start of contact of the tube and die. Flat bulging appears for the pulsating pressure in the former stage, whereas round bulging and wrinkling occur for the high and low non-pulsating pressures, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tube Hydroforming
  • Pulsating Pressure
  • Finite Element Simulation
  • Improvement of Formability of Tube
CAPTCHA Image