مطالعه فرآیند تیوب هیدروفرمینگ (شکل دهی هیدرولیکی لوله) به روش اجزاء محدود و مقایسه آن با داده های تجربی

فرآیند هیدروفرمینگ لوله در چند دهه ی اخیر به یکی از فرآیند های پرکاربرد در زمینه ی شکل دهی قطعات صنعتی با مقاطع پیوسته و یکپارچه تبدیل گشته است. بنابراین مطالعه ی عوامل موثر در اجرای مناسب فرآیند، کمک شایانی در دستیابی به محصولای با کیفیت بالا و هندسه ی مطلوب می کند. مطالعه ی فرمول بندی های گوناگون در مدل سازی رفتار مواد از یکسو و بررسی مستقیم رفتار مواد از یکسو، از جمله عوامل موثر در تحلیل یک فرآیند هیدروفرمینگ می باشد. در این پروژه پس از معرفی پاره ای روابط تحلیلی در زمینه ی فرآیند هیدروفرمینگ لوله، تاثیر عوامل متالورژیکی و تاثیر اصطکاک در یک فرآیند هیدروفرمینگ لوله به همراه فرآیند های پیش شکل دهی و پیش فشردن مورد بررسی قرار گرفته است. عوامل متالورژیکی مورد بررسی شامل مولفه ی کرنش سختی، ضریب استحکام و مولفه های ناهمسانگردی طولی و محیطی می باشند و رفتار اصطکاکی نیز با فرمول بندی پنالتی مدل شده است. توابع هدف در این بررسی ها دستیابی به توزیع هندسه ی یکنواخت و پر شدگی شعاع گوشه ی قالب مناسب در نظر گرفته شده است. در بخش دوم این پروژه تاثیر فرمول بندی جریانی در تحلیل فرآیند هیدروفرمینگ لوله مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور این فرمول بندی با فرمول بندی پیوسته مقایسه شده است. فرمول بندی جریانی در یک کد عددی اجزای محدود به نام اِسپید لحاظ گردیده است و نتایج این کد در شبیه سازی یک فرآیند بشکه ای شدن متقارن با نتایج نرم افزار اجزای محدود abaqus که از فرمول بندی پیوسته برای تحلیل فرآیند استفاده می کند، مقایسه شده است. بر این اساس نتایج حاصل از فرمول بندی جریانی در فرآیند هایی که تغییر شکل های مومسان بزرگ در جسم ایجاد می کنند، تطابق خوبی را با نتایج حاصل از فرمول بندی پیوسته نشان می دهد؛ این در حالی است که مقادیر تنش های اصلی در جهت عمود بر جریان مواد به درون قالب، در مقایسه با مقادیر محاسبه شده در نرم افزار دارای مقادیر کمتری هستند.