بررسی پارامتر های فرایند شکل دهی الکترومغناطیسی برای ساخت ظروف فلزی به روش تکنیک المان محدود

شکل دهی الکترومغناطیس یکی از روش های شکل دهی پرسرعت است که در آن از نیروی الکترومغناطیسی لورنتساستفاده می شود. اتصال قطعات با این فرایند یک روش نوین برای مونتاژ قطعات می باشد.یکی از کاربرد های این فرایند، اتصال قطعات لوله ای شکل بر روی ماندرل دارای شیار می-باشد.ماهیت فیزیکی پیچیده این فرایند همواره سبب بروز مشکلات متعددی برای شبیه سازی و مطالعه دقیق پارامتر های آن بوده است.در این تحقیق، فرایند شکل دهی لوله آلومینیومی به سمت داخل (شکل دهی انقباضی) به روش الکترومغناطیس و بااستفاده از نرم افزارالمان محدود آباکوس، شبیه سازی شد. پس از معرفی معادلات حاکم الکترومغناطیسی، خروجی این معادلات به شکل فشار توسط نرم افزار بر روی قطعه کار اعمال شده و تغییر شکل قطعه بدست آمد.در این تحلیل، به دلیل تقارن محوری قطعه و قالب، شبیه سازی در حالت دو بعدی مدل شده و به علت سرعت بالای شکل دهی، از مدل کرنش سختی جانسون-کوک برای توصیف رفتار پلاستیک قطعه کار استفاده شده است. اثر برخی پارامتر های مهم فرایند، مانند ولتاژ تخلیه، لقی و ضریب اصطکاک بین قالب و لوله، طولوضخامت دیواره لولهبر روی جابجایی شعاعی و درصد نازک شدگی قطعه کار توسط نرم افزار المان محدود و طراحی آزمایش، بررسی شده است. سرانجام، نتایج به دست آمده با نتایج تجربی موجود در مراجع معتبر دیگر مقایسه گردید و تطابق خوبی حاصل شد. این نتایج نشان می دهند که با افزایش ولتاژ تخلیه و لقی بین قالب و لوله، عمق فرو روی افزایش یافته و همچنین با افزایش طول لوله، درصد نازک شدگی لوله افزایش می یابد. همچنین افزایش عرض و شعاع شیار قالب (ماندرل) منجر به افزایش جابجایی شعاعی می گردد، اما با افزایش عرض شیار، اثر شعاع شیار کمتر می شود. با افزایش عرض شیار، درصد نازک شدگی کاهش می یابد.همچنین با افزایش ظرفیت خازن، دامنه جریان پیک و فشار الکترومغناطیس افزایش می یابد اما فرکانس جریان پیک و فشار الکترومغناطیس کاهش می یابد.