بررسي فرآيند شكل دهي تدريجي لوله و تاثير پارامترهاي موثر در فرآيند بر كيفيت محصول نهايي

Investigation of the incremental tube forming process and the influence of the vital process parameters on the quality of final product

توليد سازه هايي با وزن كم و استحكام بالا در صنايع رو به گسترش مي باشد. از اين رو استفاده از پروفيل ها و لوله هاي خمكاري شده در سازه ها رو به افزايش است. در اين مقاله روش شكل دهي تدريجي لوله، براي خمكاري لوله بررسي شده است. در اين روش استفاده از تركيب شكل دهي چرخشي و خمكاري لوله بطور همزمان، باعث بهبود فرآيند خمكاري براي فلزات با استحكام بالا مي شود. در ابتدا مدلي تحليلي براي فرآيند شكل دهي تدريجي لوله ارائه شده است. از اين مدل براي آشنايي با فيزيك فرآيند و براي تعيين ميزان گشتاور خمكاري مورد نياز استفاده شده است. در ادامه مدلسازي عددي فرآيند شكل دهي تدريجي لوله براي پيش بيني عيوب ناشي از خمكاري نيز انجام گرفته است. از مدلسازي عددي نيز براي بررسي پارامترهاي موثر در فرآيند شكل دهي تدريجي لوله، نظير سرعت تغذيه ي مرحله دوم، سرعت دوراني ابزار شكل دهي چرخشي، سرعت تغذيه محوري لوله در كل فرآيند و اثر زاويه ي حمله ي غلتك هاي ابزار شكل دهي چرخشي ، استفاده شده است و نتايج بدست آمده نشان دهنده ي آن است كه مي توان از مدل عددي عيب هاي وابسته به سرعت فرآيند را مورد بررسي قرار داد و پيش از توليد محصول پارامترهاي مناسب را براي توليد محصول نهايي با كيفيت بالاتر انتخاب نمود.

Manufacturing structures with light weight and high strength are growing in the industry. Therefore, use of bent profiles and tubes is increasing in structures. In this paper, the method of the incremental tube forming for bending tube is investigated. In this method using a combination of spinning and bending tube simultaneously improves the bending process for high-strength metals. At first, the analytical model is provided for incremental tube forming process. Then this model is used for understanding the process and determining the amount of the required bending moment. In addition, numerical modeling of the incremental tube forming process is performed for forecasting failures which are caused by bending. The numerical modeling has been used to evaluate the effective parameters on the incremental tube forming process such as feeding the second step, the rotational speed of spinning tool, feeding tube axis in the whole process and the effect of the spinning rolls attack angle. The results show the numerical model can be used to examine the related defects of the process speed and to select the appropriate parameters for producing the final product with higher quality before production.