مطالعه تجربی و شبیه سازی فرآیند خم کاری لوله جدار نازک به روش هیدروفرمینگ و تولید لوله جدار نازک

لوله های خم کاری شده جدار نازک کاربرد بسیار وسیعی در صنایع فضایی، هواپیماسازی، خودروسازی و دیگر صنایع دارد. مساله کاهش وزن و کاهش فضای اشغال شده توسط لوله ها سبب شده است تا این قطعات با شعاع خم کوچک شکل دهی شوند. خم کاری لوله با شعاع خم کوچک نیازمند به کارگیری روش های نوین خم کاری می باشد، زیرا با کاهش شعاع خم کاری امکان ایجاد عیوب چین خوردگی در شعاع داخلی خم، نازک شدگی بیش از حد جداره بیرونی لوله، تغییر شکل سطح مقطع و مانند آنها افزایش می یابد. یکی از روش هایی که برای خم کاری لوله های جدار نازک با شعاع های خم کوچک مورد استفاده قرار می گیرد، خم کاری به روش هیدروفرمینگ است. این روش در مقایسه با سایر روش های خم کاری لوله دارای مزایای بسیار زیادی مانند بهبود کیفیت سطحی، کاهش تغییرات ضخامت، افزایش استحکام و کاهش هزینه، به خصوص در مورد قطعات پیچیده، می باشد. در این پژوهش ابتدا لوله های انتها بسته بدون درز به وسیله فرآیندهای کشش عمیق و اتوکاری تولید گردیده است.سپس، فرآیند خم کاری این لوله با نسبت شعاع خم به قطر (r/d) برابر 1 توسط فرآیند جدید خم هیدروفرمینگ به صورت تجربی و شبیه سازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پس از بررسی مسیر فشار، مسیر فشاری که در آن لوله بدون چروکیدگی به طور کامل شکل قالب را به خود می گیرد، بدست آمد. بعلاوه، اثر تغییرات فشار بر توزیع ضخامت لوله در شعاع داخلی و شعاع خارجی ناحیه خم لوله مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، نحوه شکل گیری لوله در نسبت-های (r/d) ثابت با تغییر همزمان شعاع خم و قطر لوله و نحوه شکل گیری لوله در نسبت های (r/d) متغیر کمتر از یک در قطر لوله ثابت با یکدیگر مقایسه شد. همچنین اثر ضریب اصطکاک میان قالب و دیواره لوله نیز مورد بررسی قرار گرفت.