بررسي عددي تاثير مسيرهاي فشار دوخطي بر پرشدن گوشه قالب درفرآيند هيدروفرمينگ لوله در قالب جعبه اي شكل

Numerical Study on Effect of Bilinear Pressure Path on Corner Filling in Hydroforming of Tube in Box-Shape Die

پر شدن گوشه قالب در فرآيند هيدروفرمينگ، از مسايل بسيار مهم است. تعريف صحيح مسير فشار، يكي از پارامترهاي مهم در بهبود پرشدگي گوشه قالب به شمار مي رود. با اين حال به دليل پيچيدگي مسيله، هنوز ارتباط بين مسير فشار با ميزان پرشدگي گوشه به خوبي مشخص نيست. در اين مقاله، تاثير مسيرهاي فشار دو خطي مختلف بر پر شدن گوشه قالب در فرآيند هيدروفرمينگ لوله در قالب جعبه اي شكل به صورت عددي و تجربي بررسي شده است. مسير فشار دو خطي، ساده ترين مسير فشار ممكن براي انجام فرآيند هيدروفرمينگ لوله در قالب جعبه اي شكل است. در اين حالت، فشار داخلي در ثانيه اول فرآيند (مرحله آب بندي) تا يك مقدار اوليه افزايش يافته و پس از انجام عمل آب بندي به تدريج تا رسيدن به فشار نهايي (فشار كاليبراسيون) بطور خطي افزايش مي يابد. نشان داده مي شود كه براي مسيرهاي فشار دوخطي كه فشار اوليه آنها كمتر از فشار تسليم باشد، يك چروكيدگي اوليه مفيد در گوشه بوجود مي آيد كه باعث بهبود پرشدگي بيشتر قالب در گوشه هاي طولي قالب مي گردد، درحاليكه براي ساير مسيرها، در ابتداي فرآيند يك برجستگي محدب اتفاق مي افتد و به همين خاطر، جريان مواد به درون قالب كند شده و در نتيجه، گوشه قالب بطور نامناسب شكل مي گيرد.

Die corner filling is very important in tube hydroforming process. Definition of the internal pressure path is a key factor in improving the corner filling. However, the factors that cause improvement of corner filling are still unclear. In this paper, effect of bilinear pressure path on corner filling in hydroforming of tube in box-shape die is studied using both finite element simulation and experiment. For this pressure path, pressure increases to an initial pressure and then it increases to a final pressure (calibration pressure) linearly. It is shown that, an initial pressure lower than yield pressure of the tube is caused a small wrinkle which is eliminated into the corner of die and thus the corner filling is improved, whereas for other pressure paths with higher initial pressures a round bulging occurred in former stages of deformation, and thus the corner filling of die is deteriorated.