مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شبیه سازی و مطالعه تجربی ایجاد بید به سمت داخل لوله آلومینیومی به وسیله شکل‌دهی الکترومغناطیسی با استفاده از روش تاگوچی

نویسندگان
1 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر
چکیده
شکل‌دهی الکترومغناطیس یکی از روش‌های شکل‌دهی پرسرعت است. در این روش شکل‌دهی، از نیروی الکترومغناطیسی لورنتس جهت شکل‌دهی قطعات استفاده می‌شود. اتصال قطعات با استفاده از این فرایند یک روش نوین برای مونتاژ قطعات با هدایت الکتریکی بالا می‌باشد. ارزیابی فرایند شکل‌دهی بید به سمت داخل به منظور اطمینان از کیفیت و استحکام اتصالات تولید شده با این روش بسیار مهم است. در این نوشتار ابتدا فرایند به صورت شبیه‌سازی کوپل در نرم‌افزار ABAQUS شبیه‌سازی شد. بدین منظور، ابتدا مشخصات هندسی، فیزیکی و مکانیکی لوله، سیم‌پیچ در قالب زیر برنامه داده شده تا فشار الکترومغناطیسی فعال بر لوله محاسبه شود. فشار الکترومغناطیسی به صورت یک نیروی مکانیکی در نرم‌افزار ABAQUS بر روی لوله اعمال شده و شکل نهایی لوله بدست می‌آید. آزمایش تجربی برای صحت‌سنجی نتایج انجام شد. سپس اثر پارامتر‌های مهم فرایند، مانند ولتاژ تخلیه، لقی بین قالب و لوله، طول و ضخامت دیواره لوله، بر روی عمق بید با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی و تحلیل سیگنال به نویز بررسی شدند. در نهایت تطابق بسیار خوبی بین نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی مشاهده گردید. عمق بید در شبیه سازی کوپل در مقایسه با نتایج تجربی، در حدود 4% خطا داشت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Simulation and Experimental Study on Inward Aluminum Tube Bead formation by Using Electromagnetic Forming with Taguchi Method

نویسندگان English

Mehdi Zohoor 1
Bahman Ghorbani 2
Mohammad Mohammadinia 3
Ali Reza Fallahi Arezoodar 3
1 University Faculty Member KNT University of Technology
چکیده English

Electromagnetic forming is a high energy rate forming process which is applied for manufacturing and assembly of many parts that are used in automobile and aerospace industries. In this process, the electromagnetic body forces (Lorentz forces) are used to produce metallic parts. Joining high electrical conductivity parts by using electromagnetic forming process is as an innovative method. Therefore, it is very important to use a proper technique for assuring the quality of the Strength of Electromagnetically Joints. In this article, this process was simulated in ABAQUS. Then geometric, physical and mechanical specifications of the tube and coil are entered to subroutine and the magnetic pressure is obtained and by applying them on tube in ABAQUS software, agent analysis of the process and deformation of the work-piece is obtained. The effective process parameters such as discharge voltage, clearance between the tube and die, wall thickness and length of the tube on depth of bead were experimentally investigated by design of experiment technique based on Taguchi Method and signal to noise. Finally, found very good agreement between simulation and experimental results. The depth of bead in sequential coupled algorithm compared to experimental result had about 4% error.

کلیدواژه‌ها English

Electromagnetic forming
High Speed forming
Finite element
Design of Experience