بررسی تجربی و شبیه سازی اثر لزجت سیال بر شکل دهی ورق در فرآیند هیدروفرمینگ

نوع مقاله: طرح پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

در این پژوهش، اثر لزجت سیال بر شکل­دهی فنجان­های استوانه­ای با پیشانی تخت با استفاده از روش کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی به صورت آزمایشگاهی و شبیه­سازی اجزای محدود، مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا به منظور تعیین حدود پارامتر­های عملیات شکل­دهی نظیر، فشار بیشینه و نیز مسیر فشار اعمالی، فرآیند به صورت شبیه­سازی اجزای محدود انجام شد. در ادامه با استفاده از چند سیال با لزجت­های متفاوت، به عنوان محیط­های واسطه تغییر شکل دهنده، آزمایش­های تجربی انجام شد. برای هرکدام از سیال­های استفاده شده، توزیع ضخامت در قطعه نهایی و نیز نیروی بیشینه سنبه بررسی شد. با بررسی نتایج حاصل از آزمایش­های تجربی، مشخص شد که توزیع ضخامت و نیروی بیشینه سنبه در دو روش، دارای مطابقت قابل قبولی است. به علاوه در این مقاله، نشان داده شده است که با افزایش لزجت سیال، نیروی بیشینه سنبه نیز افزایش می­یابد. همچنین افزایش لزجت سیال، تاثیری در ضخیم­شدگی حداکثر ورق در ناحیه دیواره فنجان ندارد. در پایان در این پژوهش، نشان داده شده است که با انتخاب سیال با لزجت مناسب، می­توان به قطعه­های نهایی با توزیع ضخامت یکنواخت­تر دست یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Qhafoori R, Javanroodi F, Pakbaz M (2008) Effect of hydroforming deep-drawing parameters and comparison of current methods of deep-drawing by finite element method. Modares Mech Eng 8(1): 69–86.

[2]  Thiruvarudchelvan S, Travis FW (2003) Hydraulic pressure enhanced cup drawing processes-an appraisal. J Mater Process Technol 140: 70–75.

[3]  Zhang SH, Danckert MR, Nielsen KB, Lang LH, Kang DC (2003) Effect of anisotropy and prebulging on hydromechanical deep drawing of mild steel cups. J Mater Process Technol 142: 544–550.

[4] Kang D, Lang L, Meng M, Juan J (2000) Hydrodynamic deep drawing process. J Mater Process Technol 101: 21–24.

[5]  Lang L, Danckert J, Nielsen KB (2004) Investigation into hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure Part I. Experimental observations of the forming process of aluminum alloy. J Mater Process Technol 148: 119–131.

[6]  Kumar RU (2012) Effect of blank radius on radial stresses in hydroforming deep drawing process. Int J Mech Eng Robot Res 2: 6–11.

[7]  Kumar RU, Reddy PR, SitaRamaraju AV (2012) Determination of blank holder pressure in hydroforming deep drawing process. Int J Mech Eng Robot Res 1: 242–249.

[8]  Liu J, Ahmetoglu M, Altan T (2000) Evaluation of sheet metal formability, viscous pressure forming (VPF) dome test. J Mater Process Technol 98: 1–6.

[9] Lang L, Danckert J, Nielsen KB (2005) Investigation into hydrodynamic deep drawing asisted by radial pressure part II. Numerical analysis of the drawing mechanism and the process parameters. J Mater Process Technol 166: 150–161.

[10] Gorji A, (2012) Experimental and finite element simulation method for forming a sharp conical parts. Ph.D. thesis, Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology.

[11] Liu X, Xu Y, Yuan S, (2008) Effects of loading paths on hydrodynamic deep drawing with independent radial hydraulic pressure of aluminum alloy based on numerical simulation. J Mater Process Technol 24(3): 395–399.

[12] Salahshoor M, (2014) Experimental and numerical study of the effect of punch profile on drawing ratio in hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure. M.Sc. thesis, Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology.