مطالعه اثر دما بر قطر شکل‌دهی و نازک‌شدگی در فرآیند شکل‌دهی تدریجی گرم لوله‌های آلومینیومی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان

1 گروه مکانیک، دانشکده فنی انقلاب اسلامی، دانشگاه فنی و حرفه ای تهران

2 هیات علمی موسسه آموزش عالی کار قزوین/مدیرگروه مکانیک

3 دانشیار مهندسی مکانیک-ساخت و تولید، دانشگاه بیرجند

10.48301/kssa.2023.381133.2416

چکیده

فرآیند شکل‌دهی تدریجی توانایی ساخت قطعات ورقی با مقطع و سایزهای مختلف با استفاده از ابزارهای شکل‌دهی ساده و ارزان را دارا می‌باشد. با استفاده از این فرآیند می‌توان مقاطع لوله‌ای را تولید کرد که معمولا برای شکل دادن آنها با فرآیند هیدروفرمینگ انجام می‌شود. در این مقاله، شکل‌دهی تدریجی لوله‌های آلومینومی با مقطع متقارن- محوری بررسی شده است. یک مجموعه قالب شکل‌دهی برای ایجاد بالج متقارن روی لوله‌های آلومینیومی طراحی و ساخته شده و کنترل حرکت سنبه شکل‌دهی توسط کلگی ماشین فرز با روش عددی انجام شده است. به منظور افزایش شکل‌پذیری ماده، دمای لوله تا حداکثر 300 درجه افزایش داده شده و قطر قطعه شکل داده شده مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه‌سازی فرآیند نیز با استفاده از نرم‌افزار آباکوس انجام شده و از معیارهای شکست نرم برای پیش‌بینی حداکثر شکل‌پذیری بهره گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد که معیار کوکرافت-لاتهام نرمال شده می‌تواند با خطای کمی برای پیش‌بینی حداکثر قطر شکل‌دهی مورد استفاده قرار گیرد. با افزایش دمای فرآیند از 100 به 200 درجه قطر شکل‌دهی 4% بیشتر شده است. بیشترین اثر گام شکل‌دهی در دمای 300 درجه مشاهده شده که با افزایش گام از 5/0 به 5/1 میلی‌متر، قطر شکل‌دهی 7/3% کاهش یافته است. مقطع شکست لوله‌ها نیز توسط میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of Effect of Temperature on Forming Diameter and Thinning in Warm Incremental Forming of Aluminum Tubes

نویسندگان [English]

  • Seyed Jalal Hashemi 1
  • Farzad Rahmani 2
  • S.M. Hossein Seyedkashi 3
1 technical and vocational university
2 bAssistant professor, Department of Mechanical Engineering, Kar Higher Education institute, Qazvin, Iran.
3 University of Birjand
چکیده [English]

Incremental forming process has the ability to make sheet parts with different cross-sections and sizes using simple and cheap forming tools. Using this process, it is possible to produce tubular sections, which are usually formed by hydroforming process. In this paper, the incremental forming of aluminum tubes with axisymmetric cross-section is investigated. A forming die setup is designed and manufactured to create symmetrical bulge on aluminum tubes, and the movement of the forming punch is performed by a CNC milling machine. In order to increase the formability of material, temperature of the tube is increased to a maximum of 300 degrees Celsius and the diameter of the formed part is studied. Simulation of process has also been done using Abaqus software and ductile fracture criteria have been used to find maximum formability. Results show that the normalized Cockcroft-Latham criterion can be used with a small error to predict the maximum forming diameter. By increasing the process temperature from 100 to 200 °C, the forming diameter has increased by 4%. The greatest effect of the forming step was observed at 300 degrees, and with the increase of the step from 0.5 to 1.5 mm, the forming diameter decreased by 3.7%. The fracture section of the tubes has also been examined by scanning electron microscope (SEM).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Incremental forming
  • ductile fracture criterion
  • Forming Diameter

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 26 خرداد 1402
  • تاریخ دریافت: 28 دی 1401
  • تاریخ بازنگری: 30 فروردین 1402
  • تاریخ پذیرش: 21 خرداد 1402