مطالعه تجربي و شبيه‌سازي اجزاي محدود براي تعيين پنجره شكل‌دهي لوله‌هاي آلومينيومي 6063-O در فرآيند هيدروفرمينگ گرم

در سال‌هاي اخير آلياژهاي آلومينيوم و منيزيم به‌دليل نسبت استحكام به وزن بيشتر در مقايسه با فولادها ،مورد توجه قرار گرفته است. محدوديت اصلي آلياژهاي يادشده، شكل‌پذيري پايين در دماي محيط مي‌باشد. با اين حال ،محققان نشان داده‌اند كه شكل‌پذيري آلياژهاي آلومينيوم در دماهاي بالا افزايش مي‌يابد. در اين پژوهش، شكل‌پذيري لوله آلومينيومي آنيل شده 6063 در فرآيند هيدروفرمينگ گرم بررسي شده است. تأثير فشار و تغذيه محوري در دماهاي مختلف بر روي توزيع ضخامت، فشار پارگي و ارتفاع بالج مربوطه به صورت تجربي و عددي مطالعه شده است. به منظور پيش‌بيني عددي لحظه شكست در فرآيند، از سه معيار شتاب (مشتق دوم) كرنش پلاستيك معادل، شتاب كرنش اصلي بزرگ و شتاب كرنش در راستاي ضخامت استفاده شد. علاوه بر آن، از روش هندسي براي تعيين چروك در شبيه‌سازي استفاده گرديد. با مقايسه نتايج بدست آمده، تطابق قابل قبولي بين نتايج تجربي و شبيه‌سازي بدست آمد. با انجام شبيه‌سازي اجزاي محدود و آزمايش‌هاي تجربي، پنجره‌هاي شكل‌دهي لوله آلومينيوم آلياژ در دو دماي  °C25 و °C250 به دست آمد. با توجه به پنجره شكل‌دهي در دماي °C25  نسبت به دماي °C250، بازه اعمال فشار در محدوده ايمن تقريبا دو برابر مي‌باشد اما ميزان تغذيه محوري در اين بازه تقريباً نصف مي‌باشد .