بررسي اثر موقعيت الكترودها بر روي شكل‌پذيري و توزيع ضخامت ورق هاي فلزي در روش شكل دهي الكتروهيدروليك آزاد

Investigation of the effect of electrodes position on formability and thickness distribution of sheet metals in electrohydraulic free-forming

شكل دهي الكتروهيدروليك يك فرآيند شكل‌دهي سريع است كه در آن انرژي الكتريكي ذخيره شده در خازن‌ها بين دو الكترود مستغرق در آب تخليه مي‌شود. تخليه الكتريكي با تبخير آب در محل تخليه موج فشاري ايجاد مي‌كند كه از طريق آب به ورق منتقل شده، موجب شكل‌دهي آن مي‌گردد. يكي از پارامترهاي مهم در طراحي بهينه فرآيند شكل‌دهي الكتروهيدروليك تعيين محل مناسب الكترودها مي‌باشد. در اين تحقيق با استفاده از شبيه‌سازي المان محدود اثر موقعيت الكترودها در فرايند شكل‌دهي الكتروهيدروليك در حالت شكل‌دهي الكتروهيدروليك آزاد بررسي شده است. ابتدا چند نمونه از آزمايشات تجربي موجود در مقالات، با استفاده از نرم‌افزار المان محدود آباكوس شبيه سازي شده، نتايج شبيه‌سازي با نتايج تجربي موجود مقايسه گرديد كه نشان‌دهنده توافق قابل قبول نتايج مدلسازي و نتايج تجربي مي‌باشد. پس از صحه‌گذاري نتايج شبيه‌سازي، با تغيير محل الكترودها، اثر موقعيت الكترودها بر روي شكل‌پذيري قطعه و توزيع ضخامت در قطعه نهايي بررسي شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه امكان شكل‌دهي قطعه تنها در موقعيت‌هاي محدودي از الكترودها وجود دارد و در محفظه‌ شكل‌دهي مي‌توان محلي را براي الكترودها پيدا كرد كه ضمن آن كه توزيع ضخامت قطعه را يكنواخت‌تر مي‌كند، احتمال پارگي قطعه‌كار را نيز كاهش مي‌دهد.

Electrohydraulic forming (EHF) is a high velocity forming process in which the electric energy stored in the capacitors is suddenly discharged between two electrodes submerged in a water-filled chamber. During the discharge, the water between the electrodes vaporizes and creates a shock wave that is transferred to the blank using the water and forms it. One of the key parameters in electrohydraulic forming is the determination of the suitable position of the electrodes. In this research the effect of electrodes position in electrohydraulic free-forming is investigated using the finite element simulation. First, the experiments available in the literature are simulated using the software ABAQUS/ Explicit and compared with the experimental results, which show good agreement. Then by changing the position of the electrodes, the effect of their position on the formability and thickness distribution of the blank is investigated. The results indicate that formation of a component is only possible in limited positions of the electrodes and there is a position for the electrodes that not only improves the sheet thickness but also decreases the possibility of the failure.