مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شکل دهی صفحات دوقطبی فلزی پیل سوختی با الگوی پینی بکمک فرآیند هیدروفرمینگ در قالب های محدب

نویسندگان
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
صفحات دوقطبی یکی از مهمترین اجزای پیل‌های سوختی میباشند. این صفحات از روش‌های مختلف نظیر ماشینکاری، قالب گیری و شکل دهی و همچنین از جنس ‌های مختلفی نظیر صفحات گرافیتی، کامپوزیتی و فلزی ساخته می‌شوند. در این پژوهش، شکل‌دهی صفحات دوقطبی فلزی از جنس فولاد زنگ نزن 304 با ضخامت 11/0 میلیمتر و با الگوی پینی به کمک فرآیند هیدروفرمینگ در قالب محدب بطور تجربی و شبیه‌سازی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این راستا پارامترهای مختلفی نظیر سطح فشار اعمالی، هندسه پین و نسبت عمق به عرض تغییر داده شده و نتایجی همچون پروفیل شکل داده شده، درصد پرشدگی، توزیع ضخامت و درصد نازک‌شدگی نمونه‌های شکل داده شده با یکدیگر مقایسه می‌گردند. نتایج نشان می‌دهند که در نسبت عمق به عرض 1 هیچ نمونه سالمی بدست نیامده، در صورتیکه در نسبت عمق به عرض 67/0 برای نمونه های دایروی (a/b=1) و بیضوی (a/b=0.7) و در نسبت عمق به عرض 33/0 برای هر سه نمونه دایروی (a/b=1) ، بیضوی (a/b=0.7) و بیضی کشیده (a/b=0.4) نمونه سالمی در فشار 300 مگاپاسگال از نظر درصد پر شدگی و نازک شدگی حاصل میشود. بطور کلی با افزایش نسبت قطر کوچک به قطر بزرگ (a/b) و کاهش نسبت عمق به عرض (h/w) درصد پر شدگی و نازک شدگی رفتار مطلوبتری از خود نشان می‌دهند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Forming of metallic bipolar plate with pin-type pattern by using hydroforming process in convex die

نویسندگان English

Moosa Belali Osia
Seyed Jamal Hosseinipour
Mohammad Bakhshi
Abdolhamid Gorji
چکیده English

Bipolar plates are the most important of fuel cells components. These plates are made with different methods such as machining, molding and forming and they are made of variety materials such as graphite, composite and metal plates. In this research, forming of metallic bipolar plates with pin-type pattern from stainless steel 304 with 0.11mm thickness is investigated numerically and experimentally using hydroforming process in convex die. In this regard, several parameters such as applied pressure, pin geometry, and depth to width ratio of the profiles has been changed and the experimental and simulation results of formed profiles, filling percent, thickness distribution and thinning percent of the formed parts have been compared. The results have been shown that no safe sample has been reached in depth to width ratio 1, while safe samples have been formed in depth to width ratio 0.67 in circle (a/b=1) and ellipse (a/b=0.7) samples and all samples in depth to width ratio 0.33 at 300 MPa pressure level in viewpoint of filling and thinning percentage. In general, increasing the small diameter to big diameter ratio (a/b) and decreasing the depth to width ratio (h/w) makes the thinning percent and filling percent more desirable.

کلیدواژه‌ها English

Metal bipolar plates
Hydroforming
Filling percent
Thinning percent