بررسي اثر پارامترهاي هندسي در شكل دهي لوله هاي پله اي استوانه اي از آلياژ آلومينيم 6063 به وسيله فرآيند شكل دهي داغ با دمش گاز

Investigating the Effect of Geometric Parameters on Forming AA6063 Cylindrical Step Tubes by Hot Metal Gas Forming Process

در اين مقاله تاثير پارامترهاي هندسي لوله و قالب بر رفتار تغييرشكل لوله پله اي در فرآيند شكل دهي داغ با گاز (HMGF) لوله از جنس آلياژ آلومينيم 6063 مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور از آزمايش هاي تجربي و شبيه سازي اجزاي محدود به كمك نرم افزاز آباكوس استفاده گرديد. بررسي ها در نسبت قطر قالب به قطر لوله (D/d) و نسبت ضخامت به قطر لوله (t/d) متفاوت صورت گرفته است. همچنين يك مدل تئوري ساده براي ارتباط بين پارامترهاي هندسي مذكور با پارامترهاي فرايندي فشار داخلي و تغذيه محوري ارائه شده است. نتايج حاصل نشان مي دهد كه در شرايط فشار داخلي و تغذيه محوري ثابت با افزايش نسبت D/d و t/d درصد پرشدگي قالب كاهش مي يابد. همچنين در نسبت D/d ثابت، با افزايش نسبت t/d تا حدود 0.05 كاهش درصد پرشدگي قالب بصورت تدريجي است، اما با افزايش نسبت t/d به 0.06 كاهش درصد پرشدگي قالب بشدت رخ مي دهد. با استفاده از شبيه سازي مقادير فشار داخلي و تغذيه محوري متناسب با نسبت هاي D/d و t/d مختلف، تغيير داده شد. نتايج حاصل نشان داد كه مطابق با پيش بيني مدل تئوري، مقدار فشار داخلي نسبي و تغذيه محوري نسبي بايد بطور خطي به ترتيب با افزايش نسبت t/d و نسبت انبساط (D/d-1) افزايش يابند، تا نمونه هايي با درصد پرشدگي يكسان بدست آيد.

In this paper, the effect of geometric parameters of tube and die on the forming behavior of AA6061 step tube in hot metal gas forming process (HMGF) is investigated. For this purpose, empirical experiments and finite element simulations with ABAQUS software have been used. Investigations have been made at the different ratios of die to tube diameter (D/d) and the different ratios of tube thickness to diameter (t/d). A simple theoretical model for the relationship between these geometric parameters and the process parameters such as internal pressure and axial feeding is presented. The results show that under constant internal pressure and axial feeding conditions, the die filling percentage decreases with increasing the ratios of D/d and t/d. Also, in the constant D/d ratio, by increasing the t/d ratio to about 0.05, the die filling percentage reduces gradually, but with increasing t/d to 0.06, a sharp decrease occurs in the die filling percentage. Using different simulations, the internal pressure, and axial feeding are changed proportional to the t/d and D/d ratios. The results show that in accordance with the prediction of the theoretical model, the relative internal pressure and relative axial feeding should be increased linearly with increasing the t/d and expansion ratio (D/d-1), respectively, to give specimens with approximately the same die filling percentage.