مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تاثیر عملیات حرارتی در خمکاری کششی دورانی هیدرولیکی لوله های 6063AA

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
مجید الیاسی 1
وحید مدانلو 2
بهنام آخوندی 3
حسین طالبی قادیکلایی 4
فرزاد احمدی خطیر 2
1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
2 دانشگاه صنعتی سیرجان
3 دانشگاه کاشان
4 دانشگاه سمنان
10.22034/mme.23.4.257
چکیده


خمکاری لوله­های جدار نازک یکی از فرآیندهای مهم برای ساخت قطعات در صنایع خودروسازی و هوافضا می باشد. این مقاله به بررسی تجربی اثر عملیات حرارتی روی خم­پذیری لوله­های جدار نازک آلومینیومی از جنس آلیاژ 6063AA می­پردازد. با استفاده از فرآیند خمکاری کششی دورانی هیدرولیکی، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع لوله­های آلومینیومی نمونه اولیه، آنیل شده و پیرسازی مصنوعی شده در فشارهای سیال مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش­های تجربی، نسبت قطر به ضخامت لوله­ها 88/13، نسبت خم بحرانی 6/1، قالب فشار ثابت و زاویه خم 90 درجه در نظر گرفته شدند. با بررسی نتایج مشخص شد که عملیات حرارتی و فشار سیال تاثیر بسزایی در کیفیت لوله­های خم شده دارند. با افزایش فشار سیال تا 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی در همه نمونه­ها کاهش یافته به طوریکه بیشترین میزان کاهش در نمونه آنیل شده به میزان 49% رخ داده است. همچنین در نمونه پیرسازی شده میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی حدود 46% کاهش می­یابد. همچنین مشاهده شد که در فشار 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی نمونه آنیل شده در مقایسه با نمونه پیرسازی شده به میزان 19% بهبود یافته است.
کلیدواژه‌ها
خمکاری
عملیات حرارتی
فشار سیال
عدم دایروی بودن

موضوعات

عنوان مقاله English

Investigating the effect of heat treatment in hydraulic rotary draw bending of AA6063 tubes

نویسندگان English

Majid Elyasi 1
Vahid Modanloo 2
Hossein Talebi Ghadikolaee 3
Farzad Ahmadi Khatir 4
Behnam Akhoundi 2
1 Babol Noshirvani University of Technology
2 Sirjan University of Technology
3 University of Kashan
4 Semnan University
چکیده English

Thin-walled tube bending is one of the important processes for manufacturing parts in the automotive and aerospace industries. This paper investigates the effect of heat treatment on the bendability of thin-walled tubes made of AA6063 alloy. With the hydro rotary draw bending process, the cross-section ovality of the as-received, annealed, and artificial aged tubes has been examined at different fluid pressures. In the experiments, the tube diameter to tube thickness ratio was 13.88. Also, the critical bending ratio was 1.6, and the bending angle was 90 degrees. By examining the results, it has been found that heat treatment and fluid pressure had an important effect on the quality of the bent tubes. By increasing the fluid pressure to 3.6 MPa, critical cross-section ovality has decreased in all specimens. The maximum decrease of cross-section ovality is obtained in the annealed sample by 49%. Also, in the artificially aged specimens, the critical cross-section ovality decreases by about 45%. It has also been observed that at a pressure of 3.6 MPa, the critical cross-section ovality of the annealed sample has improved by 19% compared to the artificially aged specimens.


کلیدواژه‌ها English

Bending
Heat Treatment
Fluid pressure
Ovality
[1] Khadyko M, Myhr OR, Hopperstad OS. Work hardening and plastic anisotropy of naturally and artificially aged aluminium alloy AA6063. Mechanics of Materials. 2019; 136: 103069.
[2] Soleimani J, Elyasi M, Hosseinzadeh M. An Analytical Model and Numerical Simulations to Predict Process Parameters in the Tube Bending Under Internal Fluid Pressure. Amirkabir Mechanical Engineering Technology Journal. 2018 Aug 23;10.
[3] Roein M, Elyasi M, Mirnia MJ. Development of bending of AISI 304L micro-tubes with micro-wire mandrel and investigation of its effective parameters. Journal of Manufacturing Processes. 2021; 64: 723-738.
[4] Ye T, Wu Y, Liu A, Xu C, Li L. Mechanical property and microstructure evolution of aged 6063 aluminum alloy under high strain rate deformation. Vacuum. 2019: 159: 37-44.
[5] Udoye NE, Inegbenebor AO, Fayomi OS. The study on improvement of aluminium alloy for engineering application: A Review. International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2019; 10(3): 380-385.
[6] 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): 371-80.
[7] Roein M, Elyasi M, Mirnia MJ. Introduction of a new method for bending of AISI 304L stainless steel micro-tubes with micro-wire mandrel. Journal of Manufacturing Processes. 2021; 66: 27-38.
[8] Zardoshtian A, Sabet H, Elyasi M. Improvement of the rotary draw bending process in rectangular tubes by using internal fluid pressure. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018; 95(1): 697-705.
[9] Soleimani J, Elyasi M, Hosseinzadeh M. Embedding of internal fluid pressure investigation in mandrel through tube rotary draw bending of thin-walled tubes with critical bend radius. Modares Mechanical Engineering. 2016;16(9): 287-97.
[10] Wang J, Agarwal R. Tube bending under axial force and internal pressure. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2006;128(2):598-605.
[11] Elyasi M, Paluch M, Hosseinzadeh M. Predicting the bending limit of AA8112 tubes using necking criterion in manufacturing of bent tubes. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2017; 88: 3307–3318.
[12] Sert A, Gürgen S, Çelik ON, Kuşhan MC. Effect of heat treatment on the bending behavior of aluminum alloy tubes. Journal of Mechanical Science and Technology. 2017; 31(11): 5273-8.
[13] Hasanpour K, Barati M, Amini B, Poursina M. The effect of anisotropy on wrinkling of tube under rotary draw bending. Journal of Mechanical Science and Technology. 2013; 27(3): 783-92.
[14] Rezaei Ashtiani H R, Moghaddam S. Experimental and Numerical Investigation on the Heat Treatment Effects of AA6063 Aluminum Alloy Tubes During Rotary Draw Bending. Iranian Journal of Materials Science and Engineering. 2022; 19 (1):1-14
مهندسی مکانیک مدرس
دوره 23، شماره 4
فروردین 1402
صفحه 257-264