بررسی تاثیر تغییرات دما و فشار بر روی نسبت حد کشش و توزیع ضخامت در فرآیند هیدروفرمینگ گرم ورق

امروزه در صنایع مختلف بخصوص صنعت خودروسازی و هوافضا برای کاهش وزن قطعات و در پی آن کاهش مصرف سوخت، استفاده از مواد سبکی چون آلیاژ های آلومینیوم و منیزیم گسترش یافته است. این آلیاژ ها به دلیل داشتن استحکام به وزن بالا و نیز خواص ضد خوردگی، به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. در کنار مزیت های ذکر شده، این آلیاژ ها شکل پذیری پایینی در دمای اتاق دارند. برای رفع این مشکل، شکل دهی در دما های بالا پیشنهاد می گردد. برای شکل دهی ورق های فلزی، فرآیند های مختلفی وجود دارد که یکی از آنها فرآیند هیدروفرمینگ است. این فرآیند به دلیل مزایایی که دارد در این پژوهش از آن استفاده شده است. برای انجام شکل دهی با استفاده از فرآیند هیدروفرمینگ روش های مختلفی وجود دارد که در این پژوهش از روش کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی استفاده شد. به کارگیری این فرآیند در دماهای بالا روش جدیدی می باشد که خیلی کم بدان پرداخته شده است. در پژوهش حاضر به بررسی اثر پارامتر های مختلف شکل دهی مانند فشار سیال، دمای شکل دهی، سرعت سنبه و پارامتر های هندسی روی قابلیت شکل پذیری ورق از جنس آلیاژ آلومینیوم 5052 برای تولید قطعه استوانه ای سر تخت در حالت سرد و گرم هم دما پرداخته شد. توزیع ضخامت در قطعه شکل گرفته شده و نیروی سنبه مورد نیاز برای شکل دهی و نسبت کشش حدی به عنوان سه خروجی فرآیند انتخاب شدند. در ادامه، خروجی های به دست آمده با شکل دهی در حالت گرم غیر هم دما مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که با افزایش فشار بیشینه تا مقداری خاص، نازک شدگی بیشینه در قطعه شکل گرفته شده کاهش می یابد، در حالی که نیروی بیشینه سنبه با بالا رفتن فشار افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که افزایش دمای شکل دهی و کاهش سرعت در دما های بالا نیز نازک شدگی بیشینه را افزایش می دهد. علاوه بر این، افزایش دما نیروی سنبه را کاهش می دهد، در حالی که سرعت سنبه تاثیری روی آن ندارد.