مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شکل دهی تجربی و عددی لوله‌های T شکل فلزی تحت بارگذاری هیدرودینامیکی

نویسندگان
1 دانشگاه گیلان
2 دانشگاه آزاد اسلامی لاهیجان
چکیده
در این مقاله به منظور ساخت لوله‌های T شکل با روش هیدروفرمینگ، از سامانه چکش پرتابه‌ای استفاده شده است که منجر به بارگذاری هیدرودینامیکی می‌گردد. برای شکل دهی قطعه اولیه به فرم داخلی قالب، به دو عامل فشار داخلی هیدرولیکی و تغذیه محوری نیاز است، که در فرآیند مورد بررسی، باید از یک منبع انرژی به دو صورت استفاده شود. برای دریافت انرژی جنشی چکش پرتابه‌ای، قالبی با توجه به مسیر بارگذاری مذکور، طراحی شده است که از طریق سنبه‌های تعبیه شده بر قالب، ضربه حاصل از سقوط آزاد وزنه را دریافت کرده و ایجاد فشار هیدرولیکی می‌نماید و با قرار دادن کفشک‌هایی در طرفین لوله، با دریافت فشار از سیال واسط، تغذیه محوری صورت می-گیرد، همچنین با عبور سیال از سوراخ میانی کفشک‌ها، فشار داخلی برای تغییر شکل تامین می‌گردد. شایان ذکر است که در آزمایش‌ها، لوله‌های مسی و آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. برای بررسی عددی قطعات نهایی و بهبود کیفیت شکل دهی، از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مدل شبیه‌سازی تشکیل لولهT شکل، با در نظر گرفتن اثر نرخ کرنش و خواص مکانیکی مواد، به صورت دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان می‌دهند که برای تغییر شکل مطلوب باید تمام عوامل ورودی مانند ارتفاع سقوط وزنه، مقدار ستون سیال داخل قالب پیش از اعمال ضربه، آب بندی، روانکاری، جنس و ضخامت لوله با هم متناسب باشند. همچنین کیفیت ارتفاع برآمدگی با توجه به توزیع ضخامت، تغییرات محوری و سطح مماس با پانچ مقابل، مورد بررسی قرار گرفت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental and numerical forming of T shaped metallic tubes subjected to hydrodynamic loading

نویسندگان English

Majid Ali Tavoli 1
Hashem Babaei 1
Arman Mohseni 2
Reza Rajabiehfard 1
1 University of Guilan
چکیده English

In this paper, in order to build T shaped tube by hydroforming method, the drop hammer system is used which leads to the hydrodynamic load. To form the first piece as the die configuration, the hydraulic internal pressure and axial feeding is required, and in the study of this process a source of energy should be used in two ways. According to mentioned load path, the die designed to get the impact of free fall weight by pistons on the die, and it makes the hydraulic pressure. by putting the punches on both sides of the tube, axial feeding takes place with receiving the hydraulic pressure of Intermediate fluid, and the internal pressure provides with transmission the fluid from the middle hole of the punches. It is worth noting that copper and aluminum tubes have been analyzed in experimental tests. To check the numerical analysis of final pieces and improve the quality of shaping, the finite element software ABAQUS is used. The simulation model of forming T shaped tube has been evaluated dynamically by considering the effect of strain rate and mechanical properties of tube material. The results of tests show that to have favorable deformation, all the input parameters such as the kinetic energy, fluid column, sealing, Lubrication, gender and the thickness of tube should be proportional together. Also in this study, the height of the bulge has been analyzed due to the thickness distribution, axial displacement and surface embrace.

کلیدواژه‌ها English

Hydroforming
experimental
Drop hammer
T shaped tube
Fluid column