بررسی تجربی و اجزای محدود فرآیند شکل دهی با ضربه مایع برای لوله های آلومینیومی جدار نازک AA6063

امروزه یکی از مهم ترین عوامل در صنعت، تولید در کوتاه ترین زمان ممکن با کمترین هزینه و بالاترین کیفیت می باشد. در این راستا، محققان روی به سوی ابداع روش ها و تکنولوژی های جدید برای برآوردن این نیازهای صنعت آورده اند. یکی از این روش ها، شکل دهی با ضربه مایع است که به طور فزاینده ای در حال گسترش در صنعت به خصوص صنایع خودروسازی و هوافضا می باشد. در این روش، که از فرآیندهای هیدروفرمینگ لوله ای محسوب می شود، شکل گیری با استفاده از فشار مایع صورت می گیرد. در این مقاله، فرآیند شکل دهی با ضربه مایع برای یک لوله جدار نازک از جنس آلومینیم به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفت. در بخش تجربی، به منظور تغییر شکل سطح مقطع لوله آلومینیومی به یک چندضلعی، قالبی طراحی و ساخته شد که در انتهای فرآیند، شکل هندسی استوانه لوله را به یک پروفیل با سطح مقطعی تقریبا مشابه با ذوزنقه تبدیل می نماید. آزمایش ها نشان داد که قالب از نوع سنبه ماتریس در این فرآیند برای هندسه مورد نظر مناسب نمی باشد، در حالی که با استفاده از قالب دیگری که شامل سه قسمت بود شکل دهی به خوبی انجام گرفت. در ادامه، شبیه سازی این فرآیند با استفاده از روش اجزای محدود انجام گرفت و نتایج مربوط به توزیع تنش فون مایزز، تغییر مکان ها، انرژی کرنشی، انرژی داخلی، تغییر ضخامت و نیروی لازم برای انجام فرایند استخراج شد. توزیع تغییر مکان لوله در نواحی مختلف نشان داد که هیچ چروکیدگی در نمونه ایجاد نگردید. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی و کار تجربی مطابقت خوبی بین آن ها نشان داد.