اثر پارامتر گام بر كرنش و تنش فرايند گنبدي‌كردن انتهاي لوله (اسپينينگ) در ساخت مخزن CNG آلومينيمي

Feed effect on strain and stress in dome forming (spinning) of a tube in an aluminum CNG vessel manufacturing

مخازن CNG آلومينيمي تقويت‌شده مي‌توانند با كاهش وزن و مصرف سوخت خودرو نسبت به مخازن فولادي مزيت ويژه‌اي را ايجاد كنند. گنبدي‌كردن انتهاي لوله (اسپينينگ) مرحله‌اي مهم در توليد مخزن CNG بدون درز است. هدف از انجام پژوهش حاضر، شبيه‌سازي انجام اين فرايند روي لولۀ آلومينيمي 6061-O در دماي بالا، بررسي اثر گام بر كرنش و تنش پس از انجام گذر اول و همچنين اثر آن بر كل فرايند است. پس از شبيه‌سازي كل فرايند و به‌دست‌آوردن شكل نهايي گنبد، در راستاي بررسي اثر گام بر كرنش، كرنش‌هاي محيطي، محوري و در راستاي ضخامت لوله پس از گذر اول، روي مسيرهاي مختلف داخلي، مياني و خارجي در كردارهايي گزارش شده است. تغييرات گام، اثر قابل توجهي بر كم‌شدن شيب افزايش قدر مطلق كرنش محيطي، وجود كرنش محوري مثبت در مسير داخلي و توزيع كرنش در مسير مياني ندارد. اثر عمدۀ افزايش گام در ديگر كرنش‌هاي مورد بررسي، يكنواخت‌ترشدن توزيع آن‌هاست. اين اثر مطابق با پايداري بيشتر و اعوجاج كمتر در انجام كل فرايند با گام‌هاي بيشتر است. اين پايداري در گذر بالاتر به‌ازاي گام‌هاي مختلف نيز مشاهده شده است. از جهت تنش، تنش پس از برداشتن بار گذر اول به‌ازاي گام‌هاي مختلف بررسي شده است. افزايش گام باعث كاهش بيشينه تنش موجود در لوله پس از جداشدن غلتك از آن بعد از گذر اول مي‌شود.

Aluminum CNG vessels compared with steel ones can lead to lower fuel consumption. Dome forming (spinning) is an important step in seamless CNG vessels fabrication. This paper aims to the process simulation on a 6061-O aluminum tube at an elevated temperature, investigation of feed effect on the stress and strain after the first pass and its effect on the whole of the process. After the whole process simulation and achievement of the final dome shape, to investigate the feed effect on the strain, circumferential, axial and thickness strains after the first pass, on different inner, middle and outer paths of the tube wall are reported in some figures. Feed variation has not a considerable effect on the decrease of increase rate of circumferential strain absolute value and on the strain distribution on the middle path. The primary higher feeds effect on other investigated strains is smoother distribution. This effect is in agreement with a more stable process and less wrinkling at higher feeds. This stability is reported in a higher tested feed in this paper. On the other hand, investigating different feeds shows that the feed increase leads to decrease of maximum stress in the tube after roller separation at the end of the first pass.