بررسی اثرات نوع سیال بر روی توزیع ضخامت و نسبت کشش در فرآیند هیدروفرمینگ ورق

امروزه فرآیند شکل دهی فلزات به عنوان یکی از روش های مهم تولید قطعات فلزی محسوب می شود. در حال حاضر صنعت شکل دهی فلزات عرصه گسترده ای را در کلیه صنایع اعم از صنایع خودروسازی، صنایع هوافضا، صنایع پزشکی، لوازم آشپزخانه و ... ایجاد نموده است. در این پژوهش شکل دهی فنجان های استوانه ای با پیشانی تخت با استفاده از فرآیند هیدروفرمینگ مورد مطالعه قرار گرفته است. فرآیند هیدروفرمینگ یکی از روش های شکل دهی ورق های فلزی می باشد که در آن علاوه بر سنبه و ماتریس، از یک سیال تحت فشار استفاده می شود. تاکنون گزارش جامعی در خصوص تاثیر نوع سیال استفاده شده در هیدروفرمینگ فنجان های استوانه ای ارائه نشده است. از این رو در این پژوهش، شکل دهی اینگونه قطعات با استفاده از فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی به صورت آزمایشگاهی و شبیه سازی اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا قطعات استوانه ای از جنس مس خالص و فولاد 14st به صورت تجربی و با استفاده از چندین سیال واسطه با لزجت های متفاوت شکل داده شده است. در ابتدا جهت تعیین حدود پارامترهای فرآیند نظیر فشار بیشینه شکل دهی، فرآیند با استفاده از نرم افزار اجزای محدود abaqus شبیه سازی شد. در ادامه تاثیر لزجت سیال بر روی توزیع ضخامت و نیروی سنبه به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. با بررسی منحنی های توزیع ضخامت مشاهده گردید که لزجت سیال واسطه، تاثیر زیادی بر روی نازک شدگی بیشینه قطعات شکل داده شده دارد و با افزایش لزجت سیال تا یک حد معین، نازک شدگی بیشینه قطعات استوانه ای کاهش می یابد و افزایش لزجت بعد از حد معین، موجب افزایش نازک شدگی بیشینه می گردد. لزجت سیال واسطه بر روی بیشینه نیروی سنبه نیز تاثیر می گذارد. به طوریکه با افزایش لزجت سیال، بیشینه نیروی سنبه نیز افزایش می یابد.