بررسي اثر خواص لوله ناهمسانگرد بر تركيدگي حاصل از فشار فرآيند هيدروفرمينگ

Investigation of material properties on bursting pressure in hydroforming of an anisotropic tube

يكي از روش هاي نوين تغيير شكل ورق ها و لوله هاي فلزي، استفاده از سيال روغن در شكل دهي مي باشد كه به علت كاهش ضريب اصطكاك، بهبود شكل پذيري و امكان شكل دهي قطعات پيچيده در سالهاي اخير مورد توجه محققين قرار گرفته است. در اين تحقيق، پيش بيني شكست تركيدگي لوله در فرآيند هيدروفرمينگ تحت فشار داخلي و جابجايي محوري بر مبناي معيار ناپايداري پلاستيك پخشي (Diffuse necking) انجام شده است. با استفاده از معيار ناهمسانگرد هيل درجه دو و بكارگيري تئوري نموي پلاستيسيته، نمودار حد تنش شكل دهي (FLSD) و نمودار شكست تركيدگي نسبت به جابجايي محوري بدست آمده است. بعلاوه، تاثير خواص مواد مانند پارامترهاي ناهمسانگردي (r90و r0)، توان كرنش سختي (n) و ضريب استحكام (K) روي ناپايداري پلاستيك و فشار تركيدگي بررسي شده است. نتايج حاصل نشان ميدهد كه پارامتر ناپايداري پلاستيك (1/Z) با افزايش مقدار r0، افزايش يافته است در حاليكه با افزايش مقدار r90 كاهش مي يابد. تنش هاي حدي نيز با افزايش مقدار r0 كاشه يافته اند اما با افزايش مقدار r90 افزايش يافته اند. بعلاوه فشار تركيدگي با افزايش مقدار r0 كاهش مي يابد رد حاليكه با افزايش مقدار r90 افزايش مي يابد. همچنين فشار تركيدگي و تنش هاي حدي باافزايش n و K افزايش مي يابند. در انتها نتايج تئوري بدست آنده، با نتايج آزمايشگاهي مقالات ديگر صحه گذاري شده است.

One of New methods of sheet metal and tubes forming, is the use of the oil fluid has been considered frequently in recent years by researchers because of low coefficient of friction, improving the flexibility and the possibility of forming complex parts. in this study, a prediction of bursting failure in tube hydroforming process based on diffuse plastic instability under internal pressure and axial feeding are proposed. Using Hill’s quadratic anisotropic criterion and incremental theory of plasticity, the forming limit stress diagram (FLSD) and bursting failure via axial feeding diagram are achieved. In addition, The influences of the material properties such as anisotropy parameters (r0 and r90), the strain hardening exponent (n) and strength coefficient (K) on the plastic instability factor (1/Z) and bursting pressure has been investigated. The results show that the plastic instability is reduced with decreasing the plastic anisotropy parameters r0- value while increased with decreasing r90-value. In addition, the predicted bursting pressure is increased with relatively decreasing r0-value while reduced with decreasing r90-value. the limit stresses and bursting pressure also with increasing n and K are increased. Finally, the theoretical results are validated with experimental results of other articles.