طراحی بهینه فرآیند هیدروفرمینگ برای تولید قطعات مخروطی به روش اجزای محدود

قطعات مخروطی در صنعت, به ویژه در صنایع نظامی دارای کاربرد ویژه ای هستند. شکل دهی آن ها با فرآیند کشش عمیق موضوع دشوار و پیچیده ای محسوب می شود, این قطعات در صنعت عموماٌ با روش کشش عمیق چند مرحله ای اسپینینگ یا با شکل دهی انفجاری شکل داده می شوند. هر کدام از این روش ها,مشکلات و محدودیت هایی دارند, در طی سال های اخیر هیدروفرمینگ به عنوان یک جایگزین مناسب برای شکل دهی قطعات پیچیده ورقی مورد توجه بوده است. شکل دهی قطعات مخروطی به علت سطح تماس کم ورق,تنش های زیادی اعمال می شود,بخش عمده ای از سطح ورق در ناحیه ی بین نوک سنبه و ورق گیر آزاد است که باعث ایجاد چروک می شود. در زمینه شکل دهی قطعات مخروطی با روش هیدروفرمینگ تحقیقات محدودی انجام شده است. در این پایان نامه شکل دهی قطعات مخروطی در فرآیند هیدروفرمینگ با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود و مراحل آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته می شود. . در این راستا، ابتدا شبیهسازی فرآیند مورد بررسی قرار گرفته سپس نتایج شبیه سازی با استفاده از نتایج تجربی مورد تایید قرار می گیرد. پارامترهای موثر در این فرآیند زاویه قالب، شعاع نوک سنبه، نسبت کشش، ضخامت وجنس ورق، مقداارکلیرانس بین سنبه و ماتریس، مقدار فاصله بین ورقگیر و ورق ,ضریب اصطکاک , سرعت سنبه , فشار اولیه و..........با استفاده از شبیهسازی عددی مورد تحقیق بیشتر قرار خواهد گرفت تا با استفاده از روابط بدست آمده راهکار کلی برای شکل دهی ایده آل قطعات مخروطی ارئه گردد. . روش کشش عمیق هیدروفرمینگ یک نوع روش کشش عمیق است که در آن از یک سیال تحت فشار، بطور خاص در درون محفظه فشار، به عنوان محیط تغییر شکل دهنده استفاده می شود. قطعاتی که با هیدروفرمینگ تولید می شوند در مقایسه با کشش عمیق سنتی، دارای مزایای قابل توجهی می باشند که از آن نمونه می توان به نسبت کشش بیشتر (نسبت قطر ورق اولیه به قطر سنبه در صورتی قطعه بصورت کامل کشیده شود)، عملیات ثانویه کمتر، حذف جوشکاری، بهبود بخشیدن به استحکام و چقرمگی، کاهش هزینه قالب، کیفیت سطح بهتر، کاهش برگشت فنری، دقت ابعادی بالاتر و قابلیت شکل دهی اشکال پیچیده اشاره کرد.