مطالعه تجربی و عددی توزیع ضخامت و ارتفاع کنگره در فرآیند هیدروفرمینگ بیلوز فلزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

چکیده

بیلوزهای فلزی کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز دارند. در سال­های اخیر، فرآیندهای مختلفی از جمله روش­های مکانیکی و هیدروفرمینگ برای تولید بیلوزها ارائه گردیده­اند. فرآیند هیدروفرمینگ یکی از بهترین روش­های تولید بیلوزهای فلزی با ویژگی­های مورد انتظار می باشد. در این مقاله به بررسی تجربی و عددی فرآیند ساخت قطعه بیلوز از جنس فولاد زنگ نزن 304پرداخته شده است.بدین منظور اثر برخی پارامترهای فرآیند شامل فشار داخلی، کورس قالب، شعاع گوشه قالب، ضریب اصطکاک، ضخامت و طول لوله بر قابلیت شکل­پذیری بیلوز فلزی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهند که با افزایش فشار داخلی و همچنین طول کورس قالب، ارتفاع کنگره افزایش یافته و ضخامت قطر خارجی بیلوز کاهش پیدا می­کند. به علاوه سایر بررسی­های عددی نشان می­دهند که با کاهش ضریب اصطکاک و همچنین ضخامت و طول اولیه لوله، ارتفاع کنگره افزایش یافته و ضخامت نقطه واقع بر تاج کنگره کاهش می­یابد.لازم به ذکر است که  تطابق مناسبی بین نتایج حاصل از کار تجربی و شبیه­سازی­های عددی حاصل گردید که نشان از دقت خوب شبیه‌سازی­های عددی انجام شده دارد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Aue-U-Lan Y., Ngaile G. and Altan T.. Optimization tube hydroforming using process simulation and experimental verification, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 177, pp. 680–683, 2006.
[2] Koc M. and Altan T., Application of two dimensional (2D) FEA for the tube hdroforming process, International Journal of Mechine Tools & Manufacture, Vol. 42, pp. 1285-1295, 2002.
[3] Lee S. W., Study on the forming parameters of the metal bellows, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 130-131, pp. 47-54, 2002.
[4] Kang B. H., Lee M. Y., Shon S. M. and Moon Y. H., Forming various shapes of tubular bellows using a single- step hydroforming process. Journal of Materials Processing Technology. Vol.194, pp. 1–6, 2007.
[5] محرمی ر. نبوی م. و آقایی س.، بررسی پارامترهای موثر هیدروفرمینگ لوله بر توزیع ضخامت و تنش‌های پسماند لوله‌های T شکل نامساوی به کمک شبیه‌سازی المان محدود، مجلۀمهندسی مکانی کدانشگاه تبریز، د. 47، ش. 1، ص 239-246، 1396.
[6] اکبرزاده ب. گرجی ع. و بخشی جویباری م.، شبیه‌سازی و مطالعه تجربی فرآیند خم‌کاری لوله جدار نازک با مقطع مربعی به روش هیدروفرمینگ، ، مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 47، ش. 2، ص 1-10، 1396.
[7] Shamsborhan M., Moradi M. and Shokuhfar A., Numerical optimization of planar twist channel angular extrusion as a novel severe plastic deformation method by DOE method, Modares Mechanical Engineering.  Vol. 16, No. 5, pp. 135-144, 2016 (in Persian).
[8] Moradi M. and Golchin E., Investigation on the effects of process parameters on laser percussion drilling using finite element methodology; statistical modelling and optimization, Latin American Journal of Solids and Structures. Vol.14, No. 3, pp. 464-484, 2017.