بررسی تجربی فرایند انبساط‌دهی لوله آلومینیومی با استفاده از واسط کشسان تحت بارگذاری‌های مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در حال حاضر یکی از مسائل بسیار مهم در صنایع هوافضا و خودروسازی، کاهش وزن سازه‌ها و همچنین مقابله با پدیده‌ خوردگی می‌باشد. استفاده از آلیاژهای آلومینیوم می‌تواند به سبک‌تر کردن قطعات و در نتیجه کاهش مصرف سوخت کمک کند. در این پژوهش، طراحی فرایند و ساخت نمونه با استفاده از فرایند انبساط‌دهی لوله با استفاده از یک واسط کشسان انجام گرفت. آلیاژ آلومینیوم بکار رفته برای تولید لوله از آلیاژ آلومینیومAA1050A  بوده و از میله‌ پلی‌اورتان با سختی Shore A 85 به عنوان لاستیک استفاده شد. با انجام آزمون‌های تعیین خواص مکانیکی رفتار ماده آلومینیوم و همچنین پلی‌اورتان بدست آمد. آزمون‌های تجربی برای تولید نمونه بر روی دستگاه هیدروفرمینگ انجام شد. در آزمون‌های تجربی برای اعمال فشار داخلی و تغذیه‌ محوری، تنها از حرکت سنبه‌های دستگاه استفاده شد. تغییر منحنی بارگذاری در این فرایند، با تغییر طول لوله و ثابت نگه داشتن طول میله‌ پلی‌اورتان انجام شد. با تغییر طول لوله‌های اولیه و در نتیجه تغییر زمان شروع اعمال تغذیه‌ محوری، تولید نمونه‌های سالم و بدون ترکیدگی امکان‌پذیر گردید. ملاحظه گردید با ایجاد چروکیدگی مفید در مرحله‌ اول شکل‌دهی، می‌توان به محصولی با نسبت بالج بالاتر و حداکثر نازک‌شدگی پایین‌تر دست یافت. نمونه‌های نهایی تولید شده با استفاده از منحنی بارگذاری بهبود یافته، دارای حداکثر نسبت بالج 83/24 درصد و حداکثر نازک‌شدگی 5/6 درصد بودند.

عنوان مقاله [English]

Experimental investigation of aluminum tube bulging using a rubber-pad on different loading curves

چکیده [English]

Nowadays, one of the very important issues in the aerospace and automotive industries is reduction of weight of structures and preventing the corrosion. The use of aluminum alloys could help a lot to produce lighter components, resulting in reduced fuel consumption. In this project, the process design and producing of a sample part using rubber-pad bulging process was done. Aluminum alloy used for the production of aluminum pipes was AA1050A alloy and polyurethane rod with Shore A 85 hardness was used as rubber. Mechanical properties of aluminum and polyurethane were obtained from mechanical tests. Experimental tests were conducted to produce sample part on the hydroforming machine. In the experimental tests, only the punches of the machine were used to apply both internal pressure and axial feeding. Applying different loading curves was possible with changing the initial tube length and using a urethane rod with a constant initial length. By varying the length of initial tubes and thus change in the onset of applying axial feeding, production of sample parts without fracture was possible. It was shown that with a beneficial wrinkling in first forming step, it is possible to produce a sample with higher bulging ratio and lower maximum thinning. Samples produced using the modified loading curve, had the maximum bulging ratio of 24.83 percent and maximum thinning of 6.5 percent.