بررسی پارامترهای فرآیند کشش لوله با توپی ثابت بر مبنای ارائه روش قاچی اصلاح شده و صحه گذاری به روش المان محدود

کاربردهای فراوان فرآیند کشش لوله از جمله ساخت ابزارهای پزشکی، باعث شده که مطالعه ی جنبه های مختلف این فرآیند در سال های اخیر مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، با در نظر گرفتن تنش های برشی و توزیع خطی تنش کششی در المان های ناحیه ی تغییر شکل برای اولین بار، حل تحلیلی بر مبنای روش قاچی، برای فرآیند کشش لوله ی جدارنازک با وجود توپی ثابت، ارائه شده است. در استخراج معادلات، فشار خارجی درسطح قالب، با فشار داخلی در سطح توپی، متفاوت لحاظ شده است. با توجه به جدار نازک بودن لوله، شرایط کرنش صفحه ای برای مسئله در نظر گرفته می شود. همچنین به منظور ارزیابی دقت نتایج تحلیلی، تحلیل المان محدود فرآیند کشش لوله با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شده است. بررسی نتایج نشان می دهند که میزان تنش کششی مورد نیاز برای کشش لوله با افزایش زاویه ی قالب کاهش می یابد. همچنین با در نظر گرفتن توزیع خطی تنش در جداره ی لوله، میزان تنش کششی از سطح داخلی تا سطح خارجی لوله کاهش می یابد. به علاوه مشاهده می شود که فشار در سطح تماس لوله و قالب، بیشتر از فشار در سطح تماس لوله و توپی بوده و اختلاف فشار در این دو سطح، با افزایش زاویه ی قالب، افزایش می یابد. حل بسته ی ارائه شده می تواند به عنوان یک ابزار سودمند در صنایع، جهت محاسبه ی تنش کششی لازم برای انجام فرآیند کشش لوله با توپی ثابت، مورد استفاده قرار گیرد.