بهينه سازي ابعاد اوليه ورق در هيدروفرمينگ قطعات مستطيلي دو پله

Optimization of Initial Blank Shape in Hydroforming Double-Stepped Parts

فرآيند هيدروفرمينگ، از روش هايي است كه مي تواند به عنوان يك راهكار مناسب براي رفع مشكل موجود در زمينه شكل دهي قطعات پيچيده مانند قطعات مستطيلي پله اي مطرح شود. در اين فرآيند، توزيع ضخامت يكنواخت و كيفيت بالاتر قابل دست يابي است. در فرآيند هيدروفرمينگ، بهينه سازي ابعاد اوليه ورق، تاثير زيادي در توليد محصولات با حداقل هزينه و كيفيت بالا دارد. در اين مقاله با استفاده از روش حساسيت، بهينه سازي ابعاد اوليه ورق با دو هندسه متفاوت، مورد بررسي قرار گرفت. در پايان مراحل بهينه سازي، منحني ورق شكل يافته و منحني نهايي روي هم منطبق مي شوند. در مراحل بهينه سازي از نرم افزار آباكوس به منظور انجام شبيه سازي فرآيند استفاده گرديد. پارامترهاي مورد بررسي در اين تحقيق، تاثير بهينه سازي ابعاد اوليه ورق بر روي توزيع ضخامت و فشار بيشينه شكل دهي مي باشد. در پايان اين نتيجه حاصل شد كه با بهينه سازي ابعاد اوليه ورق در هر مرحله، ميزان بيشترين نازك شدگي قطعه نهايي كاهش مي‌يابد كه در ناحيه شعاع سنبه و ديواره پله ايجاد مي شود. همچنين با بررسي فشار بيشينه شكل دهي مشخص گرديد كه با انجام مراحل بهينه سازي، جريان مواد افزايش يافته و سبب كاهش حداكثر فشار بيشينه خواهد شد.

Hydroforming is a suitable solution method used for removing complex parts` forming problems such as stepped rectangular parts with uniform thickness distribution and high quality. Optimization of the initial dimensions of the sheet in the hydroforming process has a large effect on producing products with a lower price but higher quality. In this work, optimizations of the sheet initial dimensions are studied for two different geometries through the sensitivity method. The same curves for the sheet formed and the final sheet were seen at the end of the optimization step. In this step, the ABAQUS software was used to perform the simulation process. The parameters examined in this work were the effect of optimizing the sheet initial dimensions on the thickness distribution and the maximum forming pressure. It was concluded that the maximum thinning occurring in the punch radius and in the wall region was reduced by optimizing the sheet initial dimensions at each stage. It must be mentioned that investigating the maximum forming pressure shows that by the optimization step, material flow improves, thus the maximum pressure decreases.