تحلیل اجزاء محدود فرآیند هیدروفرمینگ با مدل های مختلف جهت شکل دهی استوانه با مقطع مربعی شده

در این مقاله به بررسی فرایند هیدروفرمینگ یک مقطع گرد و تبدیل آن به یک مقطع مربعی پرداخته شده است. در قسمت نخست، به صورت تحلیلی با استفاده از تئوری پلاستیسیته، فشار داخلی مورد نیاز برای انجام فرایند شکل دهی درون قالب بدون اصطکاک و نیز با اصطکاک محاسبه شده است. آلیاژ انتخاب شده AA-6061-T4 از سری آلیاژهای آلومینیوم 6000 است. در قسمت بعد حل اجزاء محدود فرایند تغییر شکل بوسیله نرم افزار ansys11 انجام شده و با اعمال فشار ، تغییر شکل های ایجاد شده مورد بررسی قرار گرفته اند. مدل های بررسی شده، مدل الاستیک خطی کرنش سختی خطی برای رفتار ماده در حالت بدون اصطکاک، مدل الاستیک خطی کرنش سختی غیر خطی برای رفتار ماده در حالت بدون اصطکاک، و مدل الاستیک خطی کرنش سختی غیر خطی برای رفتار ماده با ضریب اصطکاک 0/17 و 0/3 هستند. نتایج حل عددی با مدل الاستیک خطی پلاستیک غیر خطی برای رفتار ماده در حالت بدون اصطکاک تطابق بهتری با نتایج حل تحلیلی داشته است. نکته قابل توجه دیگر نزدیک شدن نتایج حل عددی با مدل الاستیک خطی پلاستیک خطی برای رفتار ماده به نتایج حل تحلیلی در حالت بدون اصطکاک و دور شدن نتایج بدست آمده از حل عددی با مدل الاستیک خطی پلاستیک غیر خطی برای رفتار ماده از نتایج بدست آمده از حل تحلیلی در حالت بدون اصطکاک در مراحل نهائی تغییر شکل است. در مدل تحلیلی رابطه فشار داخلی شعاع گوشه آزاد قطعه کار برای فرایند هیدروفرمینگ به ضریب اصطکاک وابسته نیست ولی حل عددی انجام شده برای حالت با اصطکاک نشان می دهد که با تغییر ضریب اصطکاک این رابطه ، مخصوصا در تغییر شکل های بالا، متفاوت بوده است و با کم شدن ضریب اصطکاک به حل تحلیلی نزدیک تر شده است.

کلیدواژه ها:

هیدروفرمینگ ، تحلیل اجزاء محدود ، اصطکاک ، کرنش سختی