دوره 22، شماره 6 - ( خرداد 1401 )                   جلد 22 شماره 6 صفحات 380-371 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 10.52547/mme.22.6.371
‎ 20.1001.1.10275940.1401.22.6.1.6

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Taghizadeh Rami F, Elyasi M. Improvement of rotary draw bending of commercial pure titanium tubes with resistance deformation and using steel ball. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (6) :371-380
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-57295-fa.html
تقی زاده رمی فاطمه، الیاسی مجید. بهبود خم پذیری لوله های تیتانیومی خالص با استفاده از شکل دهی مقاومتی و ساچمه های فولادی به عنوان ماندرل. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 22 (6) :371-380

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-57295-fa.html

بهبود خم پذیری لوله های تیتانیومی خالص با استفاده از شکل دهی مقاومتی و ساچمه های فولادی به عنوان ماندرل
فاطمه تقی زاده رمی1 ، مجید الیاسی* 2
1- بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک
2- بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک ، elyasi@nit.ac.ir
چکیده:   (1882 مشاهده)
در این مقاله، خمکاری لوله­های تیتانیومی با استفاده از ساچمه­های فولادی در سایزهای mm5/0و mm85/0 و گرم­کاری مقاومتی با روش­های تجربی و شبیه­سازی بررسی شده است. برای انجام آزمایش­ها، لوله تیتانیوم گرید 2 با قطر خارجی mm4/25 و ضخامت mm5/0 استفاده شده و برای جلوگیری از خروج ساچمه و اعمال فشار در دو انتهای لوله، درپوش­های مسدود کننده دو سر لوله، طراحی و استفاده شده است. جهت اعمال دما در خمکاری کششی دورانی لوله­ها، کابل­های جریان الکتریکی به دو طرف لوله متصل گردید و آزمایش­هایی در دماهای محیط، ℃100، ℃200، ℃300 و ℃400 با نسبت خم 8/1 و زاویه خم °90 انجام گردید. پس از انجام آزمایش­ها، اعوجاج سطح مقطع، چروک، پارگی و توزیع ضخامت لوله­های خمکاری شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از این مقاله نشان داد که در صورت خمکاری در دمای محیط با ساچمه و بدون ساچمه­های فلزی، لوله­ها قابل خمکاری نبودند. در فرآیند خمکاری با سرعت ثابت 8/0 رادیان بر ثانیه، با قرارگیری ساچمه­های فلزی درون لوله و افزایش دما به دماهای ℃100، ℃200 و ℃300 ضخیم­شدگی در ناحیه داخلی خم 8/9% کاهش یافته و نازک­شدگی در دیواره خارجی خم به میزان 4/8% افزایش می­یابد. همچنین عیب پارگی در دمای ℃400 با تغییر سرعت خمکاری از 8/0 به 4/0رادیان بر ثانیه برطرف شد. به دلیل افزایش فشار ناشی از ساچمه­های فولادی در منطقه خم، اعوجاج سطح مقطع در لوله­ها به میزان 4/10% کاهش یافت. لوله­هایی که در دمای ℃300 به همراه ساچمه­های فولادی خم شدند دارای بهترین شرایط خم و کمترین میزان عیب بودند.
واژه‌های کلیدی: ساچمه‌های فولادی، گرم‌کاری مقاومتی، اعوجاج سطح مقطع، چروکیدگی، تغییر ضخامت، پارگی
متن کامل [PDF 1122 kb]   (827 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: شکل‌دهی ورق‌های فلزی
دریافت: 1400/8/30 | پذیرش: 1400/11/4 | انتشار: 1401/3/10
فهرست منابع
1. E. Simonetto, G. Venturato, A. Ghiotti and S. Bruschi, "Modelling of hot rotary draw bending for thin-walled titanium alloy tubes.," International Journal of Mechanical Sciences, 2018;148:698-706. [DOI:10.1016/j.ijmecsci.2018.09.037]
2. M. Gregory, Tube Forming Processes: A Comprehensive Guide, pp. 72-110, Dearborn, Michigan, Society of Manufacturing Engineers, 2003.
3. H. Masoumi, Y. Mirbagheri, R. Jafari Nedoushan, M. Salem and M. Kalantari, "Effect of mandrel, its clearance and pressure die on tube bending process via rotary draw bending method," Int J of Advanced Design and Manufacturing Technology, vol. 5, no. 5, pp. 47-52, 2012.
4. L. LĂZĂRESCU, "Effect of internal fluid pressure on quality of aluminum alloy tube in rotary draw bending," Int J Advanced Manufacturing of Technology, pp. 64:85-91, 2013. [DOI:10.1007/s00170-012-3992-8]
5. رجبی، محمدرضا؛ رضایی‌زاده، مسعود؛ احمدی بروغنی، سید یوسف؛ "ارائه روش خمکاری لوله‌ها به کمک ماندرل سیمی به عنوان روشی جدید" ، نشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک، جلد 29، شماره2، صفحه119-128، 1397. [DOI:10.22067/fum-mech.v28i1.37810]
6. Song Chao Shi, Lian Fa Yang and Chen Guo, "Deformation behavior of tube rotary draw bending filled with steel balls," Advanced Materials Research, Vols. 328-330, pp. 1403-1407, 2011. [DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.328-330.1403]
7. C.C. Zhao, G.J. Dong, H. Xiao and Y.S. Wang, Journal of Mechanical Engineering, vol. 45, no. 8, p. 255 , 2009 (In Chinese). [DOI:10.3901/JME.2009.08.255]
8. S.Q. Chen, "Research on a new process of filler push bending for very thin metal tubes," (MS.Dalian University of Technology, China), p. 12, 2010 (In Cinese). [DOI:10.1115/MSEC2010-34278]
9. J. Yang, B. Jeon, The Tube Bending Technology of a Hydroforming Process from an Automotive Part, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 111, Issues. 1-3, pp. 175-181, 2001. [DOI:10.1016/S0924-0136(01)00505-2]
10. G. J. Collie, R. J. Higgins, I. Black; "Modelling and Predicting the Deformed Geometry of Thick-walled Pipes Subjected to Induction Bending," Proc. IMechE Part E: J. Mater. Design App. 2010, 224 (4), 177-189. [DOI:10.1243/14644207JMDA314]
11. M. Bach, L. Degenkolb, F. Reuther, V. Psyk, R. Demuth and M. Werner; "Conductive heating during press hardening by hot metal gas forming for curved complex part geometries," Metals, 2020, 10, 1104. [DOI:10.3390/met10081104]
12. Y. Ding and M. Yetisir; "Residual stress modeling of warm-bent tight-radius candu feeder bends," 2008 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference, Chicago, lllinoid, USA. [DOI:10.1115/PVP2008-61113]
13. Y. Ma, Y. Xu, Sh. Zhang, D. Chen, A. A. EL-Aty, J. Li, Zh. Zhao and G. Chen; "The effect of tube bending, heat treatment and loading paths on pricess responses of hydroforming for automobile intercooler pipe: numerical and experimental investigations," Int J Adv Manuf Technol, 2017. [DOI:10.1007/s00170-016-9920-6]
14. E. Simonetto, A. Ghiotti, S. Bruschi, "High accuracy direct hot bending of hollow profiles", Manufacturing Letters. 27: 63-66, 2021. [DOI:10.1016/j.mfglet.2020.12.005]
15. M. Roein, M. Elyasi, MJ. Mirnia; "Introduction of a new method for bending of AISI 304L stainless steel micro-tubes with micro-wire mandrel", J Manuf Process 2021;66:27-38. [DOI:10.1016/j.jmapro.2021.03.064]
16. Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, American Association State, Highway and Transportation Officials Standard, AASHTO No.: T68, An American National Standard. Last previous edition approved 2016 as E8/E8M - 16. [DOI:10.1520/E0008_E0008M-16A]
17. F. Song, H. Yang, M. Zhan, G. Li; "Springback prediction of thick-walled high-strength titanium tube bending", Chinese Journal of Aeronautics. 26(5): 1336-1345, 2013. [DOI:10.1016/j.cja.2013.07.039]
18. Zh. Zhang, H. Yang, H. Li, Zh. Tao, D. Wang; "Thermo-mechanical coupled 3D-FE modeling of heat rotary draw bending for large-diameter thin-walled CP-Ti tube", Int J Adv Manuf Technol. 2014; 72:1187-1203. [DOI:10.1007/s00170-014-5709-7]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.