بررسی تجربی و شبیه سازی اجزای محدود تاثیر زاویه مخروط بر روی نسبت کشش در فرآیند هیدروفرمینگ قطعات مخروطی

فرآیند هیدروفرمینگ یکی از روش های شکل دهی با استفاده از سیال بعنوان محیط انعطاف پذیر است که برای شکل دهی قطعات متنوع توخالی مورد استفاده قرار می گیرد. هیدروفرمینگ ورق فرآیندی است که در آن سیال تحت فشار جایگزین قالب می شود. این تکنولوژی دارای مزایای فراوانی چون نسبت کشش و دقت ابعادی بالا، صافی سطح مناسب و قابلیت شکل دهی قطعات پیچیده می باشد. در این پژوهش با استفاده از روش شبیه سازی اجزای محدود توسط نرم افزارabaqus و آزمایشات تجربی،اثر تغییرات زاویه ناحیه مخروطی مورد مطالعه قرار گرفت. این عامل از مهمترین پارامترهای هندسی در فرآیند هیدروفرمینگ قطعات مخروطی به شمار می رود. تاثیر زاویه مخروطی بر پارگی، گلویی شدن و حداقل مقدار ضخامت قطعات مخروطی از ورق مسی خالص (cu %9/99) با ضخامت mm5/2 بررسی شد. سپس تأثیر تغییرات زاویه مخروطی بر نسبت کشش بررسی و نسبت کشش حدی (ldr) در زوایای مخروطی مختلف تعیین گردید. جهت بررسی تاثیر تغییرات زاویه مخروطی بر کیفیت قطعات شکل داده شده، مسیرهای فشار با سطوح فشار نهایی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش زاویه ناحیه مخروطی سبب کاهش سطح فشار کمینه شکل دهی می گردد به طوری که در قطعه مخروطی 75 درجه، فشار کمینه شکل دهی به صفر می رسد. همچنین مشاهده شد که کمترین نسبت کشش حدی 2/3 و مربوط به قطعه مخروطی 30 درجه می باشد و با افزایش زاویه مخروطی نسبت کشش حدی افزایش یافته و در قطعه مخروطی 90 درجه به بیشترین مقدار خود یعنی 3/5 می رسد و سپس با یک کاهش بسیار جزیی بصورت افقی باقی می ماند. هماهنگی قابل قبولی بین نتایج حاصل از شبیه سازی و نتایج تجربی دیده شد به طوری که نتایج تجربی به دست آمده صحت نتایج شبیه سازی را تایید می کند.