تحليل عددي اثر فشارنوساني بر بهبود شكل‌دهي در فرايند هيدروفرمينگ لولههاي خميده به روش اجزاي محدود

Numerical Investigations on the Effect of Pulsating Pressure on Improvement of Formability in Hydroforming of Bent Tube by FEM

دراين مقاله، فرايند هيدروفرمينگ لوله خميده در قالب T شكل به روش اجزاي محدود شبيهسازي شده و در مسير فشار نوساني و غيرنوساني مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين با استفاده از نمودارهاي حد شكلدهي(FLD) و نمودارهاي توزيع ضخامت، تاثير فشار نوساني بر شكل دهي لوله بررسي شده و نتايج با نمونههاي تجربي هيدروفرمينگ لولههاي مستقيم مقايسه شده است. نشان داده شده براي لولههايي باشعاع خم درحدود اندازه قطر لوله، بهبود شكلپذيري در مسير فشار خطي، بالاتر از فشار نوساني است و توزيع ضخامت يكنواخت در قسمت برآمده لوله را به همراه دارد. در عوض درشعاع خم بالاتر از قطر لوله، فشار نوساني باعث بهبود پرشدگي گوشههاي قالب مي‌شود. از نتايج اين تحقيق آن است كه فشار نوساني در همه حالات هيدروفرمينگ لوله‌هاي خميده موثر نيست و فشار خطي مي‌تواند به بهبود شكل‌دهي بالاتري منجر شود.

In this paper, hydroforming process of bent tubes in T-shaped die is studied for pulsating and linear pressure paths by the finite element method. Forming Limit Diagrams (FLDs) and thickness distribution curves are used to investigate the effect of pulsating pressure on hydroforming process. In addition, the obtained numerical results are compared with experimental results of hydroforming of straight tubes with T-shape protrusions. It is shown that for tubes with similar bend radius and diameter of bent tube, the formability increases by linear pressure which means pulsating pressure is not so effective. But in the bent tubes whith bend radius larger than tube diameter, pulsating pressure improves formability in hydroforming process. Also, it is found that in hydroforming the pulsating pressure can not increase formability in any bent tube case. In some cases the linear pressure path is more effective for formability.