در سال‌های اخیر استفاده از روش‌ شکل‌دهى با بالشتک کشسان به علت انعطاف‌پذیرى بالای این فرایند در تولید قطعات یکپارچه‌ توخالی از ورق و لوله، کیفیت مطلوب سطح و کاهش هزینه تمام‌شده مورد توجه صنایع خودروسازی، هوافضا و تسلیحاتی قرار گرفته است. در این پژوهش تحلیل عددی و تجربی فرایند انبساط‌دهی آزاد لوله درزدار ‌فولادی زنگ‌نزن 304، با استفاده از بالشتک کشسان از جنس پلی‌اورتان انجام گردید. در شبیه‌سازی عددی به روش المان محدود از حل‌گر صریح نرم‌افزار آباکوس 6.12 برای مدل‌سازی سه‌بعدی فرایند استفاده و اثر شرایط اصطکاکی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. رفتار بالشتک به صورت یک ماده‌ی هایپرالاستیک تراکم‌ناپذیر با معادله ساختاری مونی-ریولین و لوله فولادی با رفتار الاستیک-پلاستیک و معیار شکست نرم پیش‌رونده از نوع منحنی حد شکل‌دهی تحلیل شد. در بخش تجربی از این تحقیق، آزمون فشار لاستیک بر اساس استاندارد ASTM D575-91 انجام و منحنی تنش-کرنش و ثوابت معادله ساختاری پلی‌اورتان تعیین گردید. شکل‌دهی لوله‌های مدرج فولادی، با استفاده از بالشتک کشسان در شرایط مختلف روانکاری تا رسیدن به آستانه پارگی انجام؛ توزیع کرنش‌های طولی، محیطی و ضخامتی بدست آمد. نتایج نشان داد سیستم روانکاری مورد استفاده –به‌ویژه بین لاستیک و لوله- نقش به‌سزایی در کنترل چروکیدگی، افزایش عمق بالج، کاهش نیروی شکل‌دهی و انرژی تلف‌شده‌ی اصطکاکی فرایند خواهد داشت. همچنین مشخص شد که قطعات سالم بدون چین‌خوردگی با استفاده از روانکار نایلون بین لاستیک و لوله، و روانکار روغن کشش بین لوله و قالب شکل‌ داده می-شود.

واژه‌های کلیدی: شکل‌دهی با بالشتک کشسان، انبساط‌دهی آزاد لوله، اصطکاک، شبیه‌سازی المان‌محدود

متن کامل [PDF 1137 kb]   (7599 دریافت)