بررسی آزمایشگاهی و شبیه‏سازی پارامترهای خم‏کاری بر میزان برگشت فنری لوله در فرآیند خم‏کاری کششی دورانی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 21 آبان 1402   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2023.84485.1204

نویسندگان

فرزاد احمدی خطیر¹؛ مجید الیاسی^{* 2}؛ حسین طالبی قادیکلایی³؛ وحید مدانلو⁴

¹استادیار دانشگاه سمنان

²دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک

³استادیار دانشگاه کاشان

⁴دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

چکیده

خم‌کاری لوله‏های آلومینیومی با نسبت خم بحرانی نیازمند به کارگیری روش های نوین خم‌کاری می‌باشد. در این پژوهش روش جدیدی از خم‌کاری کششی ‌دورانی با قالب خم انحنای متغیر ارایه شده است. برخلاف روش‌های مرسوم که لوله‌های توخالی با سطح مقطع گرد با یک شعاع ثابت خم می‌شوند، در این روش به صورت تدریجی از یک شعاع بزرگ به شعاع کوچک تغییرشکل می‌دهد. برای تعیین انحنای قالب خم، یک منحنی اینولوت به عنوان معادله مکان هندسی انحنای متغیر قالب خم در نظر گرفته شده است. با توجه به توسعه هیدروفرمینگ لوله‌ها، سیال تحت فشار به‌جای مندرل در فرآیند خم‌کاری کششی دورانی لوله استفاده شده است. برای این منظور یک لوله جدار نازک آلومینیومی از آلیاژ 6063 ( با نسبت قطر به ضخامت برابر 88/13) تهیه شده است. سپس توسط خم‌کاری کششی‌دورانی در نسبت شعاع خم به قطر 1، 6/1 و انحنای متغیر با زاویه 90 درجه خم گردیده است. تاثیر فشار سیال داخلی و انحنای قالب خم بر میزان برگشت فنری لوله با استفاده از شبیه‌سازی و تست‌های تجربی مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته است. نتایج نشان داد که در یک فشار ثابت، برگشت‌ فنری لوله خمیده توسط قالب خم شعاع متغیر نسبت به قالب خم شعاع ثابت کمتر می‌باشد. فشار داخلی بر روی برگشت فنری لوله خمیده تاثیر نامحسوسی دارد.

کلیدواژه‌ها

خمکاری؛ قالب شعاع متغیر؛ فشار سیال هیدروفرمینگ؛ برگشت فنری لوله

مراجع