مطالعه تجربی و عددی فرآیند خمکاری کششی دورانی لوله های جدار نازک SS-304 با استفاده از مندرل های پلی یورتان و نیتریل

یکی از روش های شکل دهی لوله ها، روش خمکاری کششی-دورانی است. امروزه خمکاری لوله های جدارنازک با شعاع انحنای کم یک فرآیند تولیدی پرکاربرد در صنایع خودروسازی، نظامی و هوافضا به شمار می رود که برای خمکاری قطعات با استحکام بالا، استفاده می شود. در این مقاله ابتدا مدل های لازم برای انجام شبیه سازی فرایند خم لوله، ایجاد شد و در ادامه خصوصیات مکانیکی لازم برای فولاد 304 و الاستومرها تعیین گردید. در ادامه به بررسی تجربی و عددی نیروی شکل دهی و تغییرات ضخامت دیواره ی لوله پرداخته شد. شبیه سازی فرآیند با استفاده از مندرلهای الاستومری پلی یورتان و نیتریل با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس بر روی فولاد 304 انجام گرفت که با مقایسه ی بین نتایج شبیه سازی و تجربی، انطباق خوبی بین نتایج مشاهده شد. همچنین اثرات پارامترهای فرآیند شامل جنس مندرل، قطر لوله و شعاع خم بر حداکثر نیروی شکل دهی توسط آنالیز فاکتوریال مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر نیروی شکل دهی برای هر دو نوع جنس مندرل برای لوله هایی با قطر کم و شعاع انحنای بالا حاصل می گردد. همچنین، با افزایش 30 درصدی شعاع خم برای لوله های با قطر کمتر، نیروهای خمکاری 5 برابر می شوند. ضمنا، در قطر و شعاع خم برابر، نیروهای خمکاری در حالت استفاده از مندرل پلی یورتان 25 درصد بیشتر از مندرل نیتریل می باشد.