استفاده از قيد مكانيكي داخلي براي مهار عيب چروكيدگي در فرآيند هيدروفرمينگ اتصال Tشكل

The Use of Internal Mechanical inser‎t to Prevent Wrinkling Defects in T-joint Hydroforming Process

در اين تحقيق، استفاده از قيد مكانيكي داخلي به منظور مهار عيب چروكيدگي در فرآيند هيدروفرمينگ اتصال Tشكل و توسعه پنجره فرآيند آن ارائه شده است. مطالعه به صورت شبيه سازي اجزاي محدود و انجام آزمايش هاي تجربي صورت پذيرفت. در آزمايش هاي انجام شده در محدوده چروكيدگي، استفاده از قيد مكانيكي داخلي براي حالت هاي مختلف به صورت 100% از ايجاد چروكيدگي جلوگيري به عمل آورده است و اتصال Tشكل به صورت كاملا سالم به دست آمده، به گونه اي كه چروكيدگي هايي با طول هاي بلندي مانند 69/5 و 67/1ميلي متر را نيز مهار نموده است. همچنين در حالت فشار داخلي 13مگاپاسكال و جابه جايي 33ميلي متر، با وجود مقدار بالاي جابه جايي محوري و مقدار پايين فشار داخلي، قيد مكانيكي سبب كاهش 85/06% از طول چروكيدگي شده است و مقدار طول چروكيدگي از 74/3 به 11/1ميلي متر كاهش يافته است. براي بررسي شرايط فرآيند هيدروفرمينگ، در دو حالت با وجود قيد مكانيكي و بدون استفاده از قيد مكانيكي آزمايش ها و شبيه سازي اجزاي محدود مورد استفاده قرار گرفت. همچنين براي بررسي درستي نتايج شبيه سازي ها، آزمايش هاي تجربي مطابق با آنها انجام شد. با مقايسه نتايج به دست آمده از مطالعه تجربي و شبيه سازي ها، تطابق مناسبي ميان آنها ديده شد. نتايج به دست آمده نشان دهنده اين بود كه استفاده از قيد مكانيكي داخلي سبب مهار چروكيدگي در قطعه مي شود. بنابراين مي توان براي توليد قطعه بدون عيب و همچنين توسعه پنجره فرآيند هيدروفرمينگ از آن بهره برد.

In this study, the use of internal mechanical insert to prevent wrinkling defects in the process of T-shape tube hydroforming and expanding the window of the hydroforming process is presented. The study was performed both experimentally and by finite element simulation. In wrinkling limit testing, the use of internal mechanical insert for different modes prevented 100% of wrinkling and the T-joint was formed flawless, so that the wrinkles with high lengths such as 69.5 and 67.1 mm were prevented. Also, in the case of an internal pressure of 13 MPa and displacement of 33 mm, despite the high amount of axial displacement and the low internal pressure, the internal mechanical insert caused a reduction of 85.06% of the wrinkling length and the wrinkling length reduced from 74.3 to 11.1 mm. To study the conditions of the hydroforming process for both cases of with and without internal mechanical insert, the simulation of finite element was used. Experimental tests were also carried out to verify the validity of simulation results. By comparing the results of the experimental study and the simulations, an appropriate match was found between them. The results showed that the use of internal mechanical insert prevents wrinkling in the piece. Therefore, it can be used to produce a piece without defects and develop the window of the hydroforming process.