بهبودشكل پذيري درفرايندهيدروفرمينگ لوله با اعمال ارتعاشات آلتراسونيك

Improve the formability intube Hydroforming process using ultrasonic vibrations

درفرايندهيدروفرمينگ لوله،جريان نامناسب فلزي ناشي از شرايط اصطكاكي،سبب پرنشدن گوشه هاي قالب وايجاد نازك شدگي بيش از حددر گوشه ها مي گردد. در اين مقاله با ارايه يك ايده نوين در فرايند هيدروفرمينگ، به بررسي تيوري و تجربي اثراعمال ارتعاشات بربدنه قالب هيدروفرم لوله پرداخته شده است. با مدل سازي اجزا محدود فرايند هيدروفرمينگ آلتراسونيك لوله و مقايسه آن با مدل اجزا محدود همين فرايند در حالت سنتي، امكان بررسي ميزان بهبود فرايند بااستفاده از ارتعاشا تقالب فراهم شده است. علاوه بر آن، تحليل اجزا محدود مودال و هارمونيك براي طراحي مجموعه هيدروفرمينگ آلتراسونيك به كار رفته است، و به كمك اين تحليل ها شكل خاصي از متمركز كننده پيشنهاد شده است. براي انجام شكل‌دهي، مكانيزم جديد ساده اي در اين تحقيق معرفي شده كه توليد كم‌ هزينه قطعات را بدون نياز به دستگاه هيدروفرمينگ امكان پذير مي سازد. نتايج تحقيق نشان مي‌دهد بااستفاده ازارتعاشات آلتراسونيك،ميزان شكل پذيري و برگشت فنري بهبود داشته، وعلاوه-برآن،ضخامت ديواره لوله نيز يكنواختي بيشتري دارد.

In tube hydroforming process, due to friction condition, uniform wall thickness, as well as sharp corners may not be achieved. Use of ultrasonic vibration can improve the contact conditions at the tube-die interface. The current work studies the effect of applying ultrasonic vibration on wall thickness and corner radius of hydroformed tubes. By comparing the FEM models of tubes in two cases of with vibration and without vibration, it is possible to investigate the effects of vibration on process. In addition, the finite element analysis, as the modal and harmonic analysis, are used to design a set of ultrasonic tube hydroforming. A simple mechanism introduced in this paper is used to form the tube. The results indicate superimposing ultrasonic vibrations to the process will improve formability and spring back of the, and more uniform tube wall thickness will be achieved.