Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Farzin,Hassan Khademi zadeh
محمود فرزین (استاد مشاور) حسن خادمی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hossein Ghorbani Menghari
حسین قربانی منقاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Experimental and Numerical Study of Two Step Copper Tubes Hydroforming with a Square Cross Section in the Moving Die
predicting and preventing defects like; wrinkles and ruptures from happening are such a important issue in hydroforming area. these flaws depend on initial and final pressure and also longitudinal feeding during process. therefore, it is so important to select an appropriate direction to apply the pressure proportional to the longitudinal feeding. manufacturing specimen with its corners completely filled along side uniform thickness distribution is considered as another crucial issue in tube hydroforming process. in order to manufacture tubes with their corners filled an increase on pressure imposed to the tubes is needed in conventional dies, which results in tear at the corner regions of the tube sample. the new die designed can be used for manufacturing two steps box-shaped tubes. using four moving bush to create completely filled steps can be regarded as an advantage of the new die in comparison with the conventional dies. the movement of the bushes causes the specimen to move while being fed, which eliminates the effect of friction between the sample and the die, and also the gap between the two is diminished to almost zero, which ultimately results in manufacturing of a two steps box-shaped tube with its corners completely filled. in order to produce the tube using new die set, firstly, after putting the specimen in the die it is sealed by the O-Rings installed at the bottom of the punches. subsequently, oil is injected with high pressure via the central hole of the top punch. thereafter, when the tube is barrel-shaped, the top punch comes down using a press set to get close to the bottom punch. the movement of the top punch causes the two small top and bottom punches get closer simultaneously until the fist step is formed. the next stage is reducing the pressure to zero and moving the two box-shaped bushes out regarding the final feeding, and then the pressure is heightened to its final level, then the four defined bushes move toward each other as the top punch is getting closer to the bottom punch until the second step is formed. In this research, corner filling in two stepped tubes is studied using a new multistage hydroforming die. The proposed die was simulated and filling of the die cavity was investigated. The finite element software, ABAQUS 6.11, has been used for simulation. In order to verify the simulation results, the new die of two stepped tube was manufactured and then experiments have been performed on it. The results of the experiments verified the simulation results. It was shown that by using the new die, parts with sharp corners could be produced. The simplicity of the die and the low internal pressure are among the advantages of this die.Thickness distribution was also examined by FE simulation and via experiments and it is shown that a better distribution could be obtained by the proposed die set. Keywords: Tube Hydroforming, Several Steps Tube, Finite element simulation, Wrinkling.
یکی از مسائل مهم در شکل دهی به روش هیدروفرمینگ پیش بینی و جلوگیری از عیوب احتمالی از جمله چروکیدگی و پارگی می باشد.این عیوب مستقیما به فشار اولیه، فشار نهایی و همچنین تغذیه محوری در طول فرآیند بستگی دارد.لذا انتخاب یک مسیر اعمال فشار مناسب و متناسب با تغذیه محوری دارای اهمیت بالایی می باشد.از مسائل مهم دیگر در فرآیند هیدروفرمینگ لوله، تولید قطعه کار با گوشه های پر شده کامل همراه با توزیع ضخامت یکنواخت می باشد. در قالب های متداول هیدروفرمینگ لوله، برای ایجاد قطعه کار سالم با گوشه پر شده نیاز به افزایش فشار بوده است که باعث پارگی در ناحیه گوشه های قطعه کار می شود. قالب جدید ارائه شده برای تولید قطعات دو پله ای جعبه ای شکل کاربرد دارد. از جمله مزایای این قالب نسبت به قالب های متداول هیدروفرمینگ، داشتن چهار بوش متحرک در درون قالب برای ایجاد پله های پر شده کامل می باشد. حرکت بوش های متحرک باعث می شود که قطعه کار در هنگام تغذیه با حرکت همزمان بوش ها حرکت کند که باعث از بین رفتن اصطکاک بین قالب و قطعه کار در محل قرار گیری بوش ها می شود.همچنین فاصله حرکتی بین قطعه کار و قالب صفر می شود و در نهایت قطعه کار تولید شده دارای گوشه های کناری پر شده و کامل می باشد.مراحل شکل دهی لوله در مجموعه قالب جدید بدین ترتیب است که ابتدا لوله درون قالب قرار گرفته و توسط اورینگ های نصب شده در انتهای سنبه ها، از دو طرف آب بندی می شود. سپس روغن پرفشار از واحد هیدرولیک و از طریق سوراخ مرکزی سنبه بالایی به داخل لوله اعمال می گردد. پس از افزایش فشار و بشکه ای شدن لوله، سنبه بالایی توسط دستگاه پرس به سنبه پایینی نزدیک می شود. در اثر این حرکت، دو بوش بالایی و پایینی کوچک (مرکزی) نیز به طور همزمان به یکدیگر نزدیک شده و پله اول شکل گرفته می شود.در مرحله بعد فشار را تا مقدار صفر کاهش داده و دو بوش جعبه ای بزرگ را به اندازه تغذیه نهایی به سمت بیرون حرکت داده و بعد از این مرحله فشار سیستم تا مقدار نهایی بالا برده و همزمان با حرکت سنبه بالایی به سمت سنبه پایین، چهار بوش در نظر گرفته به سمت هم حرکت کرده و پله دوم شکل میگیرد. از دیگر مزایای این قالب ،داشتن فشار شکل دهی پایین،ساختارساده قالب و کاهش هزینه ماشین کاری نسبت به قالب های متداول هیدروفرمینگ لوله می باشد. واژگان کلیدی:هیدروفرمینگ لوله،لوله های پله ای،شبیه سازی اجزای محدود،چروکیدگی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی