طراحی و شبیه سازی فرآیند هیدروفرمینگ گرم لوله و تولید نمونه

کاهش وزن قطعات و افزایش مقاومت آنها در برابر خوردگی، کاربرد آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم را در صنایع خودرو با اهمیت کرده است. این آلیاژها در دمای اتاق شکل پذیری پایینی دارند. هیدرفرمینگ گرم لوله فرآیندی است که افزایش شکل پذیری این آلیاژها را با بالا بردن دمای فرآیند شکل دهی امکان پذیر می سازد. در این پایان نامه با استفاده از روش اجزای محدود به صورت سه بعدی و با بکارگیری المان پوسته ای و با فرض همسانگرد بودن ماده، شبیه سازی هایی برای فرآیند هیدروفرمینگ گرم لوله از جنس آلومینیوم انجام شد. برای تعیین خصوصیات ماده در دماهای متفاوت از آزمون کشش تک محوری استفاده و همچنین برای منحنی فشار اولیه ورودی به نرم افزار از روابط موجود برای هیدروفرمیگ سرد لوله استفاده شد. برای ارزیابی شبیه سازی های عددی، یک مجموعه هیدروفرمینگ لوله با قابلیت کنترل فشارداخلی، تغذیه محوری و دمای فرآیند طراحی و ساخته شد و مقایسه ای بین نتایج حاصل از شبیه سازی و کار تجربی انجام شد. در این پایان نامه منحنی های فشار هیدروفرمینگ سرد با جایگذاری خواص مکانیکی در دمای بالا به عنوان منحنی های اولیه در نظر گرفته شد که برای بهبود منحنی های فشار در دماهای متفاوت، توزیع تنش و ضخامت و بروز عیوبی مانند چروکیدگی و نازک شدگی در حالت های متفاوت تغذیه محوری مورد بررسی قرار گرفت. که از نتایج مهم این پایان نامه منحنی های بهبود یافته فشار برای هیدروفرمینگ گرم لوله می باشد. نتایج عددی و تجربی نشان داد که با افزایش دمای فرآیند می توان میزان بالج لوله های آلومینیومی را افزایش داد و توزیع ضخامت در ناحیه شکل دهی را بهبود بخشید.