بررسي تجربي و عددي پرشدگي قالب و توزيع ضخامت هيدروفرمينگ لوله‌هاي خميده با شعاع انحنا و قطر غير يكنواخت در قالب‌ با بوش‌هاي متحرك

Experimental and Numerical Investigation of Die Filling and Thickness Distribution for Producing Bended Tubes with Non-Uniform Bending Radius and Diameter in Hydroforming Die with Moveable Bushes

در شكل دهي قطعات لوله اي به روش هيدروفرمينگ، دستيابي به شكل هاي با گوشه هاي تيز بسيار در عمل مشكل يا نا ممكن است .همچنين پر شدن كامل حفره هاي قالب و ايجاد گوشه هاي تيز مستلزم بالا بردن فشار است كه اين امر باعث نازك شدگي موضعي و پاره شدن گوشه هاي لوله مي گردد. بنابراين گوشه هاي قطعات در مقايسه با ديگر قسمت ها، عموما داراي ضخامت كمتري هستند. در قالب جديد كه باعث تيز شدن گوشه هاي قطعه نهايي مي شود، شكل دهي لوله شامل دو مرحله بالج و نهايي مي باشد. در اين مقاله يك قالب جديد براي توليد لوله خميده با شعاع انحنا و قطر غير يكنواخت از جنس استنلس استيل با استفاده از تستهاي آزمايشگاهي و شبيه سازي اجزاي محدود ارائه شده است. از جمله مزاياي اين قالب نسبت به قالب‌هاي متداول هيدروفرمينگ، داشتن دو بوش متحرك در درون قالب براي ايجاد پله‌هاي پر شده كامل مي‌باشد. حركت بوش‌هاي متحرك باعث مي‌شود كه قطعه‌كار در هنگام تغذيه با حركت همزمان بوش‌ها حركت كند كه باعث از بين رفتن اصطكاك بين قالب و قطعه‌كار در محل قرار‌گيري بوش‌ها مي‌شود. پيچيده نبودن ساختار قالب و پايين بودن فشار شكل دهي از ديگر مزاياي قالب ارائه شده است. همچنين، توزيع ضخامت قطعات شكل داده شده در قالب جديد نسبت به قطعات توليد شده در قالب متداول يكنواخت تر بوده است.

Achieving sharp corners in hydroforming process is difficult or impossible in experimental producer. Also, augmenting pressure for producing sharp corner and filling the die is caused local thinning and fracture in the corners of tubes. Then, the corner of tubes has the less thickness compared with the other parts. In new dies which leads sharpen corners, tube forming contains two phases, bulge and forming. In current paper, a new die for producing bended SS-316L tubes with non-uniform bending radius and diatreme has been offered by considering experimental tests and finite element modelling. Having two movable bushes for producing completely filled steps is one of the merits of new die. Movement of movable bushes can omit the friction between die and bushes while the specimen is feeding. Another advantage of this die is having less forming pressure and non-complicated die structure. In addition, thickness distribution of tubes which was produced in this die is more uniform than the previous dies.