بررسی تاثیر پارامترهای شکل‌دهی به روش فشار گاز بر روی پر شدگی قالب و توزیع ضخامت ورق

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران. دانشکده مهندسی و توسعه پایدار، دانشگاه دمونت فورت، لستر، انگلستان

2 دانشکده مهندسی مکانیک، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

چکیده

فرآیند شکلدهی به روش فشارگاز یکی از روشهایی است که درشکلدهی قطعات مورداستفاده قرار میگیرد. دراین تحقیق، شکلدهی ورق آلیاژ Al-A356 درقالب مخروط ناقص با فرآیند فشار گاز به صورت شبیهسازی عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پارامترهایی از قبیل نسبت قطر دهانه به ارتفاع قالب، زاویه، درجه حرارت و فشار بر روی پرشدگی گوشه قالب و توزیع ضخامت قطعات میباشد. نتایج نشان میدهد که با افزایش فشار و کاهش نسبت قطر به ارتفاع و افزایش زمان در هنگام اعمال فشار، پرشدگی قالب افزایش و با افزایش دما فشار لازم کاهش مییابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] ولی­نژاد، ع.، "مهندسی عملی شکل دادن"، نشر طراح، (1381)، چاپ اول.
[2] Kazemi, A., Nourouzi, S., Kolahdooz, A., and Gorji, A., "Experimental Investigation of
Thixoforging Process on Microstructure and Mechanical Properties of the Centrifugal Pump
Flange", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 29, No. 7, pp. 2957-2965,
(2015).
[3] Kolahdooz, A., Towsyfyan, H., Adnani Salehi, S.A., Ghayyem, M., and Mosaedi, F., "A
Novel Optimization Approach Applied to Multi-pass Turning Process", Journal of Modern
Processes in Manufacturing and Production, Vol. 6, No. 2, pp. 5-19, (2017).
[4] Lee, Y., Kim, J.J., Kwon, Y.N., and Yoon, E.Y., "Formability and Grain Size of AZ31 Sheet
in Gas Blow Forming Process", Procedia Engineering, Vol. 81, pp. 748-753, (2014).
[5] Hwang, Y., Yang, J.S., Chen, T.R., and Huang, J.C., "Analysis of Superplastic Sheet-metal
Forming in a Circular Closed-die Considering Non-uniform Thinning", Journal of Materials
Processing Technology, Vol. 65, No. 1-3, pp. 215-227, (1997).
[6] آقاجانلو، ب.، حسینی­پور، س.ج.، جمشیدی اول، ح، "ساخت صفحات دوقطبی پیل سوختی از جنس فولاد زنگ‌نزن 304 به کمک فرآیند شکل‌دهی داغ با دمش گاز"، نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر، دوره 50، شماره 3، صفحه 589 تا 600، مرداد و شهریور (1397).
[7] Wu, H. Y., Sun, P.H., Zhu, F.J., Liu, H.C., and Chiu, C.H., "Tensile Properties and Shallow
Pan Rapid Gas Blow Forming of Commercial Fine-grained Mg Alloy AZ31B Thin Sheet",
Procedia Engineering, Vol. 36, pp. 329-334, (2012).
[8] Hwang, Y. M., Yanga, J.S., Chena, T.R., Huanga, J.C., and Wua, W.U., "Analysis of
Superplastic Blow-forming in a Conical Closed Die", International Journal of Mechanical
Sciences, Vol. 40, No. 9, pp. 867-885, (1998).
[9] Aksenov, S.A., and Sorgente, D., "Investigation of Stress-strain Behavior of a Sheet
Material using Free Bulging Test", Procedia Engineering, Vol. 207, pp. 1892-1897, (2017).
[10] Sorgente, D., Palumbo G., Scintilla, L.D., and Tricarico, L., "Gas Forming of An AZ31
Magnesium Alloy at Elevated Strain Rates", The International Journal of Advanced
Manufacturing Technology, Vol. 83, No. 5-8, pp. 861-872, (2016).
[11] Hwang, Y., and Lay, H., "Study on Superplastic Blow-forming in a Rectangular Closeddie",
Journal of Materials Processing Technology, Vol. 140, No. 1-3, pp. 426-431, (2003).
[12] Hojjati, M., Zoorabadi, M., and Hosseinipour, S., "Optimization of Superplastic
Hydroforming Process of Aluminium Alloy 5083", Journal of Materials Processing
Technology, Vol. 205, No. 1-3, pp. 482-488, (2008).
[13] Wu, H. Y., Tzou, M.D., Huang, C.C., and Tsai, H.H., "Modified Male Die Rapid Gas
Blow Forming of Fine-grained Mg Alloy AZ31B Thin Sheet", The International Journal
of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 80, No. 5-8, pp. 1241-1252, (2015).
[14] Hambli, R., and Potiron, A., "Comparison between 2D and 3D Numerical Modeling of
Superplastic Forming Processes", Computer Methods in Applied Mechanics and
Engineering, Vol. 190, No. 37-38, pp. 4871-4880, (2001).
[15] طاهری آهنگر، ع.، بخشی، م.، حسینی­پور، س.ج.، گرجی، ح، "مطالعه تجربی و شبیه­سازی اجزای محدود برای تعیین پنجره شکل­دهی لوله­های آلومینیومی -O6063 در فرآیند هیدروفرمینگ گرم"، نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر، مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 آبان (1397).
[16] Chen, Y., Kibble, K., Hall, R., and Huang X., "Numerical Analysis of Superplastic Blow
Forming of Ti–6Al–4V Alloys", Materials & Design, Vol. 22, No. 8, pp. 679-685, (2001).
[17] Kolahdooz, A., and Aminian, S., "Effects of Important Parameters in the Production of Al-
A356 Alloy by Semi-solid Forming Process", Journal of Materials Research and
Technology, Vol. 8, No, 1, pp. 189-198, (2019).
[18] پورکمالی انارکی، ع.، الوندی، ا.، "تحلیل عددی-تجربی خصوصیات ماده A356 در بارگذاری خستگی کم چرخه"، نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر، دوره 48، شماره 2، صفحه 147 تا 156، تابستان (1395).
[19] Giuliano, G., and Franchitti, S., "The Determination of Material Parameters from
Superplastic Free-bulging Tests at Constant Pressure", International Journal of Machine
Tools and Manufacture, Vol. 48, No. 12-13, pp. 1519-1522, (2008).
[20] Li, G.Y., Tan, M.J., Liew, and K.M., "Three-dimensional Modeling and Simulation of
Superplastic Forming", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 150, pp. 76-83,
(2004).