مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر عوامل انبساط‌دهی آزاد لوله فولادی زنگ‌نزن 304 با استفاده از ابزار الاستومری

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری/دانشگاه بیرجند
2 استادیار دانشگاه بیرجند
3 استادیار/دانشگاه شاهرود
چکیده
روش انبساط‌دهی با ابزار الاستومری به عنوان یکی از روش‌های انعطاف‌پذیر در تولید قطعات تو خالی یکپارچه مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه، استفاده از روش‌های شکل‌دهی انعطاف‌پذیر به علت انعطاف‌پذیرى بالا، کیفیت مطلوب سطح و کاهش هزینه تمام شده مورد توجه اغلب صنایع اعم از هوافضا و تسلیحاتی می‌باشد. در این پژوهش، شبیه‌سازی اجزای محدود به وسیله نرم‌افزار آباکوس برای بررسی رفتار فرایند انبساط‌دهی لوله فولادی زنگ‌نزن 304 با استفاده از ابزار الاستومری اجرا گردیده است. در ابتدا نتایج شبیه‌سازی با مقایسه بین هندسه لوله تغییر شکل یافته با آزمون‌های تجربی مورد بررسی و صحت‌سنجی قرار گرفت. هدف از تحقیق حاضر تعیین عوامل فرایند و بررسی میزان تاثیر آن‌ها بر ضخامت و متوسط ارتفاع انبساط‌دهی لوله می‌باشد. در این راستا، طراحی آزمایش با روش عاملی کامل صورت گرفت و نتایج با استفاده از روش آماری تحلیل واریانس تفسیر، و مدلی رگرسیونی برای پیش‌بینی این مقادیر ارائه گردید. مشخص شد که از بین عوامل بررسی‌شده، اصطکاک (بین لوله و لاستیک)، ارتفاع لاستیک، میزان پیشروی سنبه و تغذیه محوری لوله اثر معناداری بر روی فرایند دارند. در نهایت مقدار بهینه عوامل موثر در شرایط مورد بررسی این پژوهش ارائه گردیده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of effective parameters in free bulging of stainless steel 304 tube using elastomer tool

نویسندگان English

Hassan Ghaforian Nosrati 1
S.M.H. Seyedkashi 2
Mahdi Gerdooei 3
2 University of Birjand
چکیده English

Bulging with elastomer tool has been used in the production of integrated hollow parts as one of flexible forming methods. Nowadays, most industries such as Aerospace and military are using flexible die forming methods due to their flexibility, high quality and lower cost. In this research, finite element simulation has been implemented by ABAQUS software to investigate the behavior of stainless steel 304 tube bulging process using elastomer tool. By comparing the geometry of deformed tubes in experimental tests and simulation results, the FEM model was verified. The aim of this study is to determine the process factors and their effects on the average thickness and depth of bulged tube. In this regard, design of experiment (DOE) was performed using a full factorial method and the results were interpreted using analysis of variance (ANOVA). Also a regression model was presented to predict these responses. Results showed that among the studied factors, friction (between tube and rubber), rubber height, punch displacement and tube axial feeding have significant effects on the process. Finally, the optimal values for significant factors were presented.

کلیدواژه‌ها English

Design of experiment
Finite element simulation
Tube bulging
Elastomer
Stainless steel 304