مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی و عددی منحنی حد شکل دهی لوله فولادی زنگ نزن 304 در فرایند هیدروفرمینگ

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه شاهرود
2 استادیار/ دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه شاهرود
3 استاد/دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
4 استادیار/دانشکده مهندسی مکانیک/دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
در این مقاله با هدف ارائه‌ی یک الگوی جدید تست جهت پیش‌بینی حد شکل‌دهی لوله ‌فولادی زنگ‌نزن 304، نخست به بررسی عددی اثر نحوه بارگذاری و هندسه قالب بر مسیر کرنش و ناپایداری پلاستیک ایجاد شده در لوله پرداخته و مطالعه اثر هندسه قالب با تغییر در شعاع گوشه و طول‌ ناحیه تغییر شکل انجام شد. در این پ‍ژوهش، اثر مقدار تغذیه محوری لوله در حالت بارگذاری با تغذیه محوری بر نسبت کرنش (β) نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این شرایط، با افزایش طول ناحیه تغییر شکل، نسبت کرنش (β) به سمت صفر میل می‌کند که این نتیجه مستقل از شرایط مرزی است. با افزایش شعاع گوشه قالب در حالت بارگذاری آزاد، نسبت کرنش (β) کاهش می‌یابد و مسیر کرنش به سمت حالت کرنش‌صفحه‌ای نزدیک می‌شود؛ درحالی‌که در بارگذاری با تغذیه محوری، افزایش شعاع قالب تاثیر قابل توجهی بر مسیر کرنش قطعه و نسبت کرنش ندارد. در حالت بارگذاری با تغذیه محوری، با افزایش مقدار تغذیه لوله، نسبت کرنش (β) کاهش چشم‌گیری می‌یابد. در بخش تجربی از این تحقیق، تعداد 10 تست از شبیه‌سازی مذکور برای استخراج منحنی حد شکل‌دهی به‌گونه‌ای انتخاب و اجرا گردید که پراکندگی یکنواختی از نقاط پارگی در صفحه کرنش حاصل شود. لوله‌های مدرج شده تحت شرایط کنترل شده تا رسیدن به پارگی تحت بارگذاری قرار گرفت و با اندازه‌گیری کرنش در نواحی مجاور پارگی منحنی حد شکل‌دهی لوله فولادی ترسیم گردید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental and numerical study of formability in stainless steel 304 tube by hydroforming process

نویسندگان English

Mahdi Falahati Naghibi 1
Mahdi Gerdooei 2
Mohammad Bakhshi 3
Abdolhamid Gorji 4
2 Shahrood University/Assistant Professor
چکیده English

In this paper, with the aim of providing a new test pattern for empirical prediction of FLD of 304 stainless steel tube, firstly numerical investigation of hydro-bulging process with various load paths and die geometries has been performed on strain path and plastic instability. Study on geometry of dies has been performed by varying die corner radius (R) and bulging length (W). Here, effect of axial feeding on strain ratio (β) has been studied. In this condition, by increasing of W, strain ratio (β) tends to value of zero that this situation is independent to boundary condition. By increasing of die corner (R) in free loading condition, reduction of β occurs and the strain path approaches to plane strain state; while in loading with axial feeding condition, increasing of R has neglect able effect on strain path and ratio. In loading with axial feeding condition, increase in axial feeding strain ratio (β) is reduced drastically. From the simulated tests, number of 10 tests with distributed loading path on strain diagram was selected for empirical study. Meshed tubes are loaded controllably until tearing and the FLCs have been drawn using strains which were obtained near tearing locations.

کلیدواژه‌ها English

Empirical analysis of strain
FEM Simulation
FLD
Tube hydroforming