Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Gafari nadooshan,Mahmoud Farzin
رضا جعفری ندوشن (استاد مشاور) محمود فرزین (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Ravankhah
علی روان خواه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Design, Die Manufacture and Production of Al Liner for Composite pressure vesseles
Pressure vessels have a wide range of applications in industrial and commercial areas. Among different types of vessels, composite vessels with metallic liner are of special use because of their high reliability, less leakage, faster charge and discharge and low weight. The main chalenge in making these types of reservoirs is the process of making their metal liner. In this investigation, an innovative manufacturing process that is capable manufacturing seamless liner is introduced. Seamweld removal reduces iection and non-destructive testing and ultimately reduces production time and manufacturing costs. In the presented method in this thesis, the liner is manufactured from a premade tube and another advantage is that it is possible to manufacture the product in one stroke of press. After forming the liner, subsequent stages of construction and additional operations such as cleaning, machining and gas port assembly are performed. The proposed method includes a combination of tube nosing and extrusion processes. In this research, production of aluminum liner with an outer diameter of 115 mm is studied. Having a general knowledge of the process in mind, effective parameters and their effect on the process, are determinecd and investigated based on practical tests. A die is designed and fabricated based on the liner geometry and optimized process parameters. According to the results of liner forming experiments with the desired geometry, it was determined that the strength and mechanical properties of the tube, friction and end tube geometry are the most important parameters affecting the process. By increasing the strength of the tube, due to the strain created in the deformation region and the consequent work hardening, the force required to perform the process increases and causes local buckling of the tube. Friction also plays a major role in the process, and lack of proper lubrication results in failure of the process. Also making a chamfer at the outer rim of the tube fasilitates the forming process and the nose of the liner is formed in a shorter stroke due to reduction of forming force. Keywords: Composite vessels, liner, tube nosing, forming die
مخازن تحت فشار دارای دامنه ی گسترده ای از کاربرد ها در حیطه های صنعتی و تجاری هستند. از بین انواع مخازن تحت فشار، مخازن کامپوزیتی با لاینر فلزی، به دلیل قابلیت اطمینان بالا، نشتی کمتر، قابلیت شارژ و تخلیه سریع تر و وزن مناسب دارای کاربرد ویژه ای هستند. مشکل عمده در ساخت این نوع مخازن مربوط به فرآیند ساخت لاینر فلزی آن ها است. در این پژوهش یک روش جدید برای ساخت لاینر به صورت یکپارچه و بدون درز ارائه شده است. حذف درز جوش، باعث کاهش عملیات بازرسی و تست های غیر مخرب شده و در نهایت امکان کاهش زمان تولید و هزینه های ساخت را فراهم می کند. در روش ارائه شده در این پژوهش، لاینر فلزی از لوله های صنعتی پیش ساخته تولید شده و قابلیت شکل دهی لاینر در یک مرحله با استفاده از پرس، وجود دارد. پس از شکل دهی لاینر و در ادامه ی مراحل ساخت، عملیات تکمیلی مانند ماشینکاری و نصب اتصالات لاینر انجام می شود. روش ارائه شده شامل ترکیبی از فرآیند های نوزینگ لوله و اکستروژن می باشد. در این پژوهش، شکل دهی لاینر با قطر 115 میلیمتر و از جنس آلیاژ آلومینیوم 6063 مورد بررسی قرار گرفته است. قالب شکل دهی بر اساس هندسه لاینر مورد نظر و پارامتر های فرآیند، طراحی و ساخته شده است. با شناخت کلی حاصل از فرآیند، پارامتر های تاثیرگذار شناسایی و اثر آن ها بر فرآیند بر اساس آزمون های عملی بررسی شده است. با توجه به نتایج حاصل از آزمون های شکل دهی لاینر با هندسه مورد نظر، مشخص گردید که پارامتر های استحکام و خواص مکانیکی لوله، اصطکاک و هندسه انتهای لوله از مهمترین پارامتر های تاثیرگذار بر فرآیند شکل دهی هستند. با افزایش استحکام لوله به دلیل کرنش ایجاد شده در ناحیه تغییر شکل و کار سختی ناشی از آن، نیروی مورد نیاز برای ادامه ی شکل دهی افزایش یافته و موجب ایجاد چروکیدگی در ناحیه ی استوانه ای لاینر می شود. اصطکاک نیز دارای نقش اساسی در فرآیند شکل دهی بوده و عدم استفاده از روانکار مناسب موجب عدم موفقیت در فرآیند شکل دهی می شود. همچنین ایجاد پخ در انتهای لوله، فرآیند شکل دهی را تسهیل کرده و شکل گیری ناحیه گلویی لاینر را در کورس کمتر ممکن می سازد. کلمات کلیدی : مخازن کامپوزیتی، لاینر، فرآیند نوزینگ لوله، قالب شکل دهی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی