مطالعۀ اثر دما بر قطر شكل‌دهي و نازك‌شدگي در فرآيند شكل‌دهي تدريجي گرم لوله‌هاي آلومينيومي

فرآيند شكل‌دهي تدريجي توانايي ساخت قطعات ورقي با مقطع و سايزهاي مختلف با استفاده از ابزارهاي شكل‌دهي ساده و ارزان را دارا مي‌باشد. با استفاده از اين فرآيند مي‌توان مقاطع لوله‌اي را توليد كرد كه معمولاً براي شكل دادن آنها با فرآيند هيدروفرمينگ انجام مي‌شود. در اين مقاله، شكل‌دهي تدريجي لوله‌هاي آلومينومي با مقطع متقارن- محوري بررسي شده است. يك مجموعه قالب شكل‌دهي براي ايجاد بالج متقارن روي لوله‌هاي آلومينيومي طراحي و ساخته شده و كنترل حركت سنبه شكل‌دهي توسط كلگي ماشين فرز با روش عددي انجام شده است. به منظور افزايش شكل‌پذيري ماده، دماي لوله تا حداكثر 300 درجه افزايش داده شده و قطر قطعه شكل داده شده مورد مطالعه قرار گرفته است. شبيه‌سازي فرآيند نيز با استفاده از نرم‌افزار آباكوس انجام شده و از معيارهاي شكست نرم براي پيش‌بيني حداكثر شكل‌پذيري بهره گرفته شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه معيار كوكرافت-لاتهام نرمال شده مي‌تواند با خطاي كمي براي پيش‌بيني حداكثر قطر شكل‌دهي مورد استفاده قرار گيرد. با افزايش دماي فرآيند از 100 به 200 درجۀ قطر شكل‌دهي 4% بيشتر شده است. بيشترين اثر گام شكل‌دهي در دماي 300 درجه مشاهده شده كه با افزايش گام از 0.5 به 1.5 ميلي‌متر، قطر شكل‌دهي 3.7% كاهش يافته است. مقطع شكست لوله‌ها نيز توسط ميكروسكوپ الكتروني (SEM) مورد بررسي قرار گرفته است.