بررسی عددی و تجربی هیدروفرمینگ فشار پایین لوله های آلومینیومی

فرایند هیدروفرمینگ لوله به طور گسترده در تولید قطعات ساختاری اتومبیل استفاده می شود. یکی از خصوصیات قطعات تولید شده با این فرایند، نسبت استحکام به وزن بالا می باشد. هیدروفرمینگ لوله فشار پایین، یکی از روش های پیشنهاد شده برای حل مشکلات هیدروفرمینگ لوله از قبیل نیاز به فشار بالای سیال و مشکلات آب بندی می باشد. روش انجام هیدروفرمینگ فشار پایین لوله شبیه فشردن یک جسم جامد توخالی است و در آن برخلاف هیدروفرمینگ فشار بالا، قالب بالایی در طول فرایند ثابت نمی باشد و هم زمان با اعمال فشار داخلی به لوله حرکت می کند و لوله را تحت فشار قرار می دهد. نازک شدگی دیواره های لوله پس از شکل دهی و خطاهای هندسی در فرم نهایی قطعه، از عیوب مهم فرایند هیدروفرمینگ فشار پایین می باشند. در این مقاله، فرایند هیدروفرمینگ فشارپایین لوله های آلومینیومی آلیاژ  AA6063انجام شده و مقطع گرد لوله به وسیله فرایند هیدروفرمینگ به مقطع مستطیلی تغییر شکل داده است. توزیع ضخامت، مقادیر شعاع گوشه شکل داده شده و تختی سطح بالایی قطعه تحت مسیرهای بارگذاری متفاوت بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش فشار داخلی می توان به شعاع گوشه کمتری دست پیدا کرد اما نازک شدگی افزایش پیدا می کند. بیشترین تختی سطح بالایی قطعه زمانی حاصل می شود که جابه جایی قالب بالایی بعد از رسیدن فشار داخلی به مقدار ماکزیمم خود انجام شود. حداقل شعاع گوشه تولید با فشار داخلی 10 مگاپاسکال در گوشه بالایی مقطع mm63/5 و در گوشه پایینی مقطع mm62/5 شکل داده شده است. با اعمال فشار داخلی 10 مگاپاسکال، فرورفتگی سطح بالایی قطعه به mm2/0 رسیده است.