توصيفگر ها :
هيدروفرمينگ , المان محدود , مسيربارگذاري , اصطكاك
چكيده فارسي :
چكيده
هيدروفرمينگ يك فرآيند توليد مهم در صنايع خودروسازي، هوافضا و هواپيماسازي است. اين فرآيند داراي چندين مزيت در مقايسه با ساير روش‌هاي توليد مرسوم مانند كاهش وزن، يكپارچه سازي قطعات، بهبود استحكام ساختاري، سفتي بهتر، حذف مونتاژ جوش، دقت ابعادي و افزايش انعطاف‌پذيري در طراحي است. در فرآيند هيدروفرمينگ لوله، كيفيت محصول عمدتاً به برخي از پارامترها بستگي دارد كه شرايط مرزي فرآيند شكل‌دهي را تعيين مي‌كنند. در پژوهش حاضر، اثر مسير بارگذاري، ضريب اصطكاك، شعاع انحنا قالب بر ارتفاع برآمدگي در ناحيه انبساط و توزيع ضخامت بررسي شده است. به منظور بررسي تأثير پارامترهاي فوق بر كيفيت محصول، از روش المان محدود (FEM) از طريق ABAQUS/Explicit استفاده شد.
بر اساس نتايج المان محدود نتايج زير حاصل مي‌شود: با افزايش فشار داخلي، ارتفاع برآمدگي افزايش و ضخامت در ناحيه 1 كاهش مي‌يابد. هنگامي كه ضريب اصطكاك (μ) افزايش مي‌يابد، ارتفاع برآمدگي و ضخامت در منطقه 1 كاهش مي‌يابد. هنگامي كه μ افزايش مي‌يابد، نيروي محوري پانچ‌‌ها افزايش مي‌يابد. شعاع انحنا يكي از ويژگي‌هاي هندسي قالب است كه نقش مهمي در كيفيت محصول دارد. با افزايش شعاع انحنا، ارتفاع برآمدگي نيز افزايش مي‌يابد و همچنين نيروي محوري با تغيير انحنا تغيير قابل توجهي ندارد. همچنين بررسي‌‌ها نشان مي‌دهد كه افزايش سرعت تغذيه محوري، حداكثر و حداقل ضخامت اكسل خودرو را افزايش مي‌دهد. همچنين مشخص شد كه كاهش ضريب اصطكاك باعث يكنواخت‌تر شدن توزيع ضخامت در اكسل مي‌شود. نتايج تحقيق نشان دادند كه افزايش سرعت تغذيه محوري سبب افزايش حداقل و حداكثر ضخامت لوله فولادي و افزايش ضريب اصطكاك سبب كاهش ارتفاع برآمدگي مي‌شود و افزايش شعاع انحنا قالب سبب كاهش فشار داخلي مورد نياز مي‌شود.
كلمات كليدي: هيدروفرمينگ، المان محدود، مسير بارگذاري، اصطكاك.
چكيده انگليسي :
Abstract
Hydroforming is an important production process in the automotive, aerospace and aircraft industries. This process has more advantages compared to other conventional manufacturing methods, such as weight reduction, integration of parts, improved structural strength, better stiffness, elimination of welding assembly, dimensional accuracy, low spring back and increased design quality. In the pipe hydroforming process, product quality is determined by some factors that determine the processing conditions. In the present work, the effect of loading path, friction coefficient, mold fillet radius on the height of the protrusion in the expansion area and thickness distribution have been investigated. In order to check the above quality indicators, the finite element method (FEM) is used through ABAQUS/Explicit.
Based on the finite element results and the related discussions, the following results are obtained: As the internal pressure increases, the sheet height increases and the thickness decreases in area 1. When the friction coefficient increases, the height of the protrusion and the thickness in critical region 1 decrease. As it increases, the axial force of the punch increases. Fillet radius is one of the characteristics of the geometry that plays an important role in product quality. As the radius of the fillet increases, the height of the protrusion also increases, and the axial force does not change significantly with the change of the fillet radius. Also, studies show that increasing the stork of axial feed, would increase both minimum and maximum thicknesses of part. It was also found that reducing the friction coefficient makes the thickness distribution more uniform in axel.The results of the research showed that increasing the axial feeding speed causes an increase in the minimum and maximum thickness of the steel pipe, and an increase in the friction coefficient causes a decrease in the height of the protrusion and an increase in the mold fillet radius causes a decrease in the required internal pressure.
Key Words: Hydroforming, Finite Element, Load Path, Friction
