چکیده فرآیند هیدروفرمینگ یکی از روش های شکل دهی با استفاده از سیال می باشد، سیال بعنوان یک 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 تحقیق از " ماتریس- سیال " برای هیدروفرمینگ قطعات مخروطی استفاده شده است که ، سنبه بصورت صلب می باشد ولی سیال درون یک محفظه نقش ماتریس را بر عهده دارد. در این روش با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود با نرم افزار abaqus و آزمایشات تجربی ، جهت تعمیم نتایج قطعه مخروطی ، در مقیاس آزمایشگاهی به قطعه مشابه در مقیاس واقعی که تقریبا " 4 برابر مقیاس نمونه آزمایشگاهی می باشد، بررسی انجام شد. مهمترین شاخص ها ازجمله نیروی پرس – فشار سیال – سر عت سنبه و همچنین پارامتر های هندسی (زاویه مخروط و شعاع سر مخروط ) و اثر این شاخص ها و پارامترها بر توزیع ضخامت در مقیاس واقعی نسبت به مقیاس آزمایشگاهی برای ورق مسی با درجه خلوص (99.9?) با ضخامت 5 میلی متر بررسی شد . سپس تاثیر نسبی شاخص ها در مقیاس واقعی به مقیاس آزمایشگاهی تعیین گردید .همچنین جهت بررسی تغییرات ضخامت و کیفیت سطح مطلوب قطعه مخروطی، مسیر های فشار مختلفی در مقیاس مقیاس واقعی به روش شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت . نتایج نشان می دهد که با رعایت شاخص ها و پارامترهای هندسی مقیاس واقعی نسبت به مقیاس آزمایشگاهی می توان به قطعه مخروطی با زاویه راس 90 درجه دست یافت . و همچنین روند نسبی قابل قبولی بین نتایج حاصل از قطعه مخروطی در مقیاس ازمایشگاهی (4/1 مقیاس واقعی ) به روش شبیه سازی و تجربی با قطعه مشابه در مقیاس واقعی به روش شبیه سازی و تجربی دیده می شود.

صفحات دوقطبی یکی از مهمترین اجزای یک پیل سوختی به حساب می آیند. این صفحات از جنس های مختلف نظیر صفحات گرافیتی، کامپوزیتی و فلزی (بخصوص فولاد زنگ نزن) و با فرآیندهای متفاوت نظیر ماشینکاری، قالبگیری و شکل دهی ساخته می شوند. در سال های اخیر استقبال زیادی از صفحات فلزی دوقطبی شکل دهی شده به عمل آمده است. در بحث طراحی الگو های مسیر جریان بر روی این صفحات، از الگوهای متفاوتی نظیر مارپیچ، موازی و پینی استفاده می شود. از بین این الگوها، شکل دهی صفحات دوقطبی با مسیر جریان پینی یکی از پیچیده ترین حالت ها می باشد. تاکنون گزارشی مبنی بر شکل دهی صفحات دوقطبی فلزی با الگوی پینی مشاهده نشده است. به دلیل اهمیت بالای این نوع مسیر جریان و راندمان بالای آن در شرایط دما بالا و پیچیدگی شکل دهی آن، شکل دهی صفحات فلزی دوقطبی با مسیر جریان پینی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش شکل دهی صفحات دوقطبی فلزی از جنس فولاد زنگ نزن 304 با ضخامت 11/0 میلیمتر و با الگوی پینی به کمک فرآیند هیدروفرمینگ بطور شبیه سازی و تجربی بررسی شد. در ابتدا با مقایسه دو حالت شکل دهی با قالب محدب و مقعر امکان شکل دهی الگوی پینی مورد بررسی قرار گرفت. در این مورد چهار پارامتر درصد پرشدگی، درصد نازک شدگی، زبری سطح آندی- کاتدی و دقت ابعادی نواحی آندی– کاتدی و کانال مسیر جریان بررسی شد. سپس با انتخاب حالت شکل دهی مناسب (از بین دو حالت محدب و مقعر)، پارامتر های مختلف نظیر نسبت عمق به عرض، هندسه پین، زاویه دیواره، ابعاد پخ و سطح فشار تغییر داده شد و اثر آنها بر روی درصد نازک شدگی و درصد پر شدگی بررسی شد. بدین منظور ابتدا چند تست تجربی به عمل آمد و در ادامه با انجام شبیه سازی و تایید نتایج آن، به منظور بررسی گسترده تر، از شبیه سازی استفاده شد. در نهایت، پس از بررسی پارامترهای مختلف مربوط به هندسه های مختلف پین، بهترین پارامترها به منظور شکل دهی صفحات دوقطبی فلزی با الگوی پینی شکل با هندسه های دایروی و بیضوی با نسبت قطر کوچک به قطر بزرگ 7/0 و 4/0 ارایه شد. در طی این پایان نامه، صفحات دوقطبی فلزی سالمی با الگوی پینی شکل در هندسه های مختلف (هندسه های دایروی و بیضوی با نسبت قطر کوچک به قطر بزرگ 7/0 و 4/0) به کمک روش هیدروفرمینگ برای نخستین بار شکل دهی شدند. علاوه بر قابلیت شکل دهی چنین صفحاتی، نمونه هایی با نسبت عمق به عرض زیاد (67/0) (که از نسبت عمق به عرض نمونه های شیاری شکل داده شده در دیگر پژوهش ها بیشتر می باشد) بطور کامل و بدون وجود آثاری از پارگی شکل داده شد.

شکل¬دهی بدست آمده در این پژوهش برای پیش¬بینی شکل¬پذیری قطعه¬های صنعتی قابل استفاده است. تولید محصولات پیچیده صنعتی از لوله¬های فلزی با هدف افزایش نسبت استحکام به وزن سازه¬ها و خصوصاً کاهش مصرف سوخت وسایل نقلیه در سال¬های اخیر مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است. در این راستا یکی از فرایندهای جدید مورد استفاده، روش¬های شکل¬دهی با سیال (هیدروفرمینگ) می¬باشد. پارگی در فرایندهای شکل¬دهی ورق¬ها و لوله¬ها به عنوان یکی از اصلی¬ترین عوامل محدود کننده، با استفاده از منحنی-های حد شکل¬دهی (fld) مورد ارزشیابی قرار می¬گیرد. استفاده از منحنی حد شکل دهی برآمده از روش های شکل دهی سنتی در فرایند هیدروفرمینگ معتبر نیست. بکارگیری منحنی حد شکل دهی برآمده از روش های شکل دهی ورق نیز در فرایندهای هیدروفرمینگ لوله خطاساز است. در این پژوهش با هدف پیش بینی تجربی حد شکل دهی لوله فولادی زنگ¬نزن 304، نخست در فرایند هیدروبالجینگ متقارن محوری به بررسی عددی اثر نحوه بارگذاری و هندسه قالب بر مسیر کرنش گذاری و ناپایداری پلاستیک ایجاد شده در لوله پرداخته شد. به¬منظور بررسی اثر نحوه بارگذاری، سه نوع بارگذاری آزاد، بارگذاری با تغذیه محوری لوله و بارگذاری با انتهای ثابت لوله مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعه اثر هندسه قالب با تغییر در شعاع گوشه (r) و طول¬ ناحیه تغییر شکل (w) انجام شد. در این پ‍ژوهش، اثر مقدار تغذیه محوری لوله در حالت بارگذاری با تغذیه محوری بر روی نسبت کرنش (β) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج عددی نشان داد که مسیر کرنش¬¬گذاری لوله در دو حالت بارگذاری آزاد و بارگذاری با انتهای ثابت لوله، به صورت تقریباً مشابه در سمت راست منحنی حد شکل¬دهی قرار دارد. در این شرایط، با افزایش طول ناحیه تغییر شکل (w)، نسبت کرنش (β) به سمت صفر میل می¬کند که این نتیجه مستقل از شرایط مرزی است. با افزایش شعاع گوشه قالب (r) در حالت بارگذاری آزاد، با کاهش نسبت کرنش (β) مسیر کرنش¬گذاری به سمت حالت کرنش¬صفحه¬ای نزدیک می¬شود؛ درحالی¬که در بارگذاری با تغذیه محوری لوله، افزایش شعاع قالب تاثیر قابل توجه¬ای بر مسیر کرنش¬گذاری قطعه و نسبت کرنش ندارد. در حالت بارگذاری با تغذیه محوری، با افزایش مقدار تغذیه لوله، نسبت کرنش (β) کاهش چشم¬گیری می¬یابد. در بخش تجربی از این تحقیق، از بین آزمون¬های مختلف شبیه¬سازی شده تعداد 10 آزمون با پراکندگی مناسب مسیر بارگذاری بر روی صفحه کرنش انتخاب گردید. پس از طراحی و ساخت قالب، لوله¬های مدرج شده تا رسیدن به پارگی تحت شرایط کنترل شده تحت بارگذاری قرار گرفت و با اندازه¬گیری کرنش در نواحی مجاور پارگی منحنی حد شکل¬دهی لوله فولادی ترسیم گردید. منحنی fld بدست آمده برای لوله فولادی زنگ¬نزن 304 با منحنی fld همین جنس از ورق از مطالعات دیگر محققین مورد مقایسه قرار گرفت. در مرحله نهائی به¬منظور بررسی کارائی و دقت معیار شکل¬پذیری استخراج شده، از آن برای پیش¬بینی پارگی در فرایند ساخت بادامک از لوله مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحلیل عددی و تجربی در این بخش نشان داد که منحنی fld بدست آمده با دقت قابل قبولی توان پیش¬بینی شکل¬پذیری را در فرایند هیدروفرمینگ بادامک داراست. علاوه بر این، بررسی شکل¬پذیری قطعه صنعتی تایید کرد که منحنی حد

رآیند هیدروفرمینگ دو ورقی یکی از روش های نوین شکل دهی ورق های فلزی است که منجر به تولید قطعات توخالی با مقاطع عرضی مختلف می گردد. این روش نسبت به روش های گذشته موجب کاهش زمان تولید و افزایش دقت قطعات تولیدی می گردد . هدف از انجام پژوهش حاضر، اجرای فرآیند هیدروفرمینگ دو ورقی بر روی ورق هایی با جنس های متفاوت می باشد . برای بررسی دقیق تر فرآیند، از شبیه سازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس استفاده گردید و نتایج حاصل از شبیه سازی و نتایج تجربی با هم مقایسه شد و هماهنگی قابل قبولی بین نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی مشاهده گردید. همچنین در ادامه با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود به بررسی میزان شکل پذیری ورق ها در عمق های مختلف قالب و تاثیر مسیرهای بارگذاری مختلف بر روی کیفیت قطعه تولید شده، پرداخته شده است .

در این رساله گزارش طراحی و ساخت یک دستگاه ترایبوتستر pih - on - disk بهمراه توجیه کاربرای بررسی فن آوری، و محاسبات لازم آمده است . کاربرد اصلی این دستگاه عبارتست از ارزیابی، مطالعه و افزایش عمر مفید فلاپی دیسکها بمنظور تضمین مرغوبیت فیزیکی و کیفیت مغناطیسی آنها می باشد. انجام این امر فقط با انجام تحقیقات سیستماییک ترایبولوژیکی و تولید دیسکت امکان پذیر است .