شکل دهی تجربی و عددی لوله های T شکل فلزی تحت بارگذاری هیدرودینامیکی

در این مقاله به منظور ساخت لوله های T شکل با روش هیدروفرمینگ، از سامانه چکش پرتابه ای استفاده شده است که منجر به بارگذاری هیدرودینامیکی می گردد. برای شکل دهی قطعه اولیه به فرم داخلی قالب، به دو عامل فشار داخلی هیدرولیکی و تغذیه محوری نیاز است، که در فرآیند مورد بررسی، باید از یک منبع انرژی به دو صورت استفاده شود. برای دریافت انرژی جنشی چکش پرتابه ای، قالبی با توجه به مسیر بارگذاری مذکور، طراحی شده است که از طریق سنبه های تعبیه شده بر قالب، ضربه حاصل از سقوط آزاد وزنه را دریافت کرده و ایجاد فشار هیدرولیکی می نماید و با قرار دادن کفشک هایی در طرفین لوله، با دریافت فشار از سیال واسط، تغذیه محوری صورت می-گیرد، همچنین با عبور سیال از سوراخ میانی کفشک ها، فشار داخلی برای تغییر شکل تامین می گردد. شایان ذکر است که در آزمایش ها، لوله های مسی و آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفته اند. برای بررسی عددی قطعات نهایی و بهبود کیفیت شکل دهی، از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مدل شبیه سازی تشکیل لولهT شکل، با در نظر گرفتن اثر نرخ کرنش و خواص مکانیکی مواد، به صورت دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهند که برای تغییر شکل مطلوب باید تمام عوامل ورودی مانند ارتفاع سقوط وزنه، مقدار ستون سیال داخل قالب پیش از اعمال ضربه، آب بندی، روانکاری، جنس و ضخامت لوله با هم متناسب باشند. همچنین کیفیت ارتفاع برآمدگی با توجه به توزیع ضخامت، تغییرات محوری و سطح مماس با پانچ مقابل، مورد بررسی قرار گرفت.