فهرست:
فهرست مطالب
تقدیم به .................................................................................................................................................................................................................. إ
تشکر و قدردانی ................................................................................................................................................................................................. ب
چکیده .................................................................................................................................................................................................................. ت
فهرست مطالب .................................................................................................................................................................................................... ج
فهرست شکلها .................................................................................................................................................................................................... د
فهرست جدولها .................................................................................................................................................................................................... ر
فصل اول: کلیات 1
1-1- مقدمه. 2
1-2- معرفی فرایندهای شکلدهی فلزات.. 2
1-3- معرفی فرایند هیدروفرمینگ... 4
1-3-1- تاریخچه فرایند هیدروفرمینگ... 4
1-3-2- انواع فرایندهای هیدروفرمینگ... 5
1-3-2-1- هیدروفرمینگ ورق. 5
1-3-2-2- هیدروفرمینگ لوله. 5
1-4- نمودار حد شکلدهی.. 9
1-4-1- کاربردهای نمودار حد شکلدهی.. 10
1-4-1-1- کاربرد نمودار حد شکلدهی در طراحی قطعه و تحلیل اجزاء محدود. 10
1-4-1-2- کاربرد نمودار حد شکلدهی در بهینهسازی طراحی قالب.. 12
1-4-2- برآورد منحنی حد شکلدهی.. 13
1-4-3- شبکهبندی نمونهها 14
1-4-3-1- انتخاب دایرهها 15
1-4-3-2- روشهای اندازهگیری.. 15
1-5- مروری بر پژوهشهای مرتبط با بررسی شکلپذیری لوله در فرایند هیدروفرمینگ... 18
1-6- اهداف پایاننامه. 20
فصل دوم: شرح آزمونهای تجربی 22
2-1- مقدمه. 23
2-2- معرفی تجهیزات آزمایشگاهی.. 23
2-2-1- دستگاه پرس... 23
2-2-2- مجموعه قالب.. 24
2-2-3- سیستم تامین فشار 25
2-2-4- سیال هیدرولیکی.. 27
2-2-5- وسایل اندازهگیری.. 27
2-3- آمادهسازی نمونههای آزمایش... 28
2-4- نحوه عملکرد قالب.. 28
2-5- تعیین خواص مکانیکی لوله. 30
فصل سوم: شبیهسازی اجزای محدود فرایند هیدروفرمینگ لوله 32
3-1- مقدمه 33
3-2- معرفی نرمافزار شبیهسازی.. 33
3-3- مراحل شبیهسازی 35
3-3-1- ایجاد مدل هندسی.. 35
3-3-2- تعیین خصوصیات لوله. 36
3-3-3- مونتاژ لوله و اجزای قالب.. 37
3-3-4- تعیین تعداد مراحل و نوع حل مسئله. 38
3-3-5- تعیین نوع تماس سطوح اجزا با هم. 39
3-3-6- شرایط مرزی و بارگذاری.. 39
3-3-7- شبکهبندی 41
3-3-8- تحلیل فرایند. 42
فصل چهارم: نتایج و بحث 43
4-1- مقدمه. 44
4-2- صحتسنجی نتایج شبیهسازی.. 44
4-3- بررسی اثر نحوه بارگذاری و پارامترهای هندسی قالب بر مسیر کرنش... 45
4-3-1- بارگذاری آزاد. 45
4-3-1-1- بررسی اثر شعاع گوشه قالب (R) 46
4-3-1-2- بررسی اثر طول ناحیه تغییر شکل (W) 47
4-3-2- بارگذاری با تغذیه محوری.. 48
4-3-2-1- بررسی اثر شعاع گوشه قالب (R) 48
4-3-2-2- بررسی اثر طول ناحیه تغییر شکل (W) 51
4-3-2-3- بررسی اثر مقدار تغذیه محوری لوله (L) 53
4-4- ترسیم منحنی حد شکلدهی لوله فولادی زنگنزن 304. 53
4-5- پیشبینی پارگی لوله در فرایند هیدروفرمینگ بادامک با استفاده از منحنی حد شکلدهی بدست آمده از این پژوهش ............................................................................................................................................57
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادها 60
5-2- نتیجهگیری.. 61
5-3- پیشنهادها 62
فهرست مراجع 63
پیوست 67
نقشه اجزای تشکیلدهنده قالب هیدروفرمینگ لوله. 68
1- نقشه مونتاژی قالب.. 68
2- نقشه اجزای قالب 68
منبع:
[1] S. Kalpakjian, S. R. Schmid, Manufacturing engineering and technology, Prentice Hall, Vol. 5, 2006.
[2] H. Singh, Fundamentals of Hydroforming, Society of Manufacturing Engineers, 2003.
[3] P. Groche, A. Peter, Performance of lubricants in internal high pressure forming of tubes, in the 7th ICTP Conference, 2002.
[4] M. Koç, O. N. Cora, Introduction and state of the art of hydroforming, Hydroforming for advanced manufacturing, pp. 93-94, 2008.
[5] L. H. Lang, Z. R. Wang, D. C. Kang, S. J. Yuan, S. H. Zhang, J. Danckert, K. B. Nielsen, Hydroforming highlights: sheet hydroforming and tube hydroforming, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 151, pp. 165-177, 2004.
[6] www.Thefabricator.com.
[7] G. wilmes, Hydroforming of a steel tube, University of Massachusetts, 2003.
[8] S. H. Zhang, Developments in hydroforming, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 91, pp. 236-244, 1999.
[9] J. Lundgvist, Numerical simulation of tube hyroforming, 2004.
[10] P. Ray, B. J. M. Donald, Experimental study and finite element analysis of simple X and T branch tube hydroforming processes, International Journal of Mechanical sciences, Vol. 47, No. 10, pp. 1498-1518, 2005.
[11] C. Nikhare, M. Weiss, P. D. Hodgson, FEA comparison of high and low pressure tube hydroforming of TRIP steel, Computational Materials Science, Vol. 47, pp. 146-152, 2009.
[12] D. Banabic, Formability of metallic materials: plastic anisotropy, formability testing, forming limits, Springer, 2000.
[13] ویلیام هاسفورد، رابرت کدل، شکل دادن فلزات (متالوژی و مکانیک)، مترجم: محمدرضا افضلی، دانشگاه صنعتی شریف (موسسه انتشارات علمی), 1377.
[14] حامد دیلمی عضدی, تجزیه و تحلیل تئوری و تجربی شکلپذیری ورقهای فلزی با استفاده از معیار تسلیم غیر درجه دوم هیل, پایاننامه کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک (ساخت وتولید)، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1381.
[15] سید غلامرضا قاسمی, شبیهسازی و مقایسه دیاگرامهای حد شکلدهی کرنش و تنش به کمک روش اجزای محدود, پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک (طراحی کاربردی)، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مازندران، 1385.
[16] V. M. Nandedkar, K. Narasimhan, Measurement of strain history during the stretching of forming-grade steel sheets, Journal of Materials Processing Technology, pp. 24-29, 1999.
[17] N. Asnafi, Analytical modeling of tube hydroforming, Thin-Walled Structures, Vol. 34, pp. 295-330, 1999.
[18] N. Asnafi, A. Skogsga, Theoretical and experimental analysis of stroke-controlled tube hydroforming, Materials Science and Engineering A279, pp. 95-110, 2000.
[19] G. Nefussi, A. Combescure, Coupled buckling and plastic instability for tube hydroforming, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 44, pp. 899-914, 2002.
[20] J. Kim, S. W. Kim , W. J. Song , B. S. Kang , Analytical approach to bursting in tube hydroforming using diffuse plastic instability, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 46, pp. 1535-1547, 2004.
[21] S. Boumaiza, J. P. Cordebois, M. Brunet, G. Nefussi, Analytical and numerical study on plastic instabilities for axisymmetric tube bulging, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 48, pp. 674-682, 2006.
[22] D. Sornin, S. Fayolle, P. O. Bouchard, E. Massoni, Plastic instabilities analysis during T-shaped tubes hydroforming process, International Journal of Material Forming, Vol. 2, No. 2, pp. 131-144, 2009.
[23] C. Butcher, Z. Chen, A. Bardelcik, M. Worswick, Damage-based finite element modeling of tube hydroforming, International journal of fracture, Vol. 155, No. 1, pp. 55-65, 2009.
[24] J. Craps, Internal state variable plasticity-damage modeling of the copper T-shaped tube hydroforming process, International Journal of Materials Processing Technology, Vol. 210, pp. 1726-1737, 2010.
[25] H. Y. Li, X. S. Wang, S. J. Yuan, Q. B. Miao, Z. R. Wang, Typical stress states of tube hydroforming and their distribution on the yield ellipse, Journal of materials Processing Technology, Vol. 151, pp. 345-349, 2004.
[26] شهرام امیر عبدالهیان، مهدی گردویی، بررسی عددی ناپایداری پلاستیک در فرایند هیدروفرمینگ لوله، پنجمین کنفرانس شکلدهی فلزات و مواد ایران، دانشگاه صنعتی شریف، 1390.
[27] شهرام امیر عبدالهیان، مهدی گردویی، بررسی اثر خواص لوله ناهمسانگرد بر ترکیدگی حاصل از فشار فرایند هیدروفرمینگ، پنجمین همایش مشترک انجمن مهندسین متالورژی و جامعه علمی ریختهگری ایران، 1390.
[28] بهروز باقری, محمود عباسی, مصطفی کتابچی, مرجع کاربردی نرم افزار ABAQUS, انتشارات کیان رایانه سبز, صفحات 23-24، 1391.
[29] R. Makkouk, N. Bourgeois, J. Serri, B. Bolle, M. Martiny, M. Teaca, G. Ferron, Experimental and theoretical analysis of the limits to ductility of type 304 stainless steel sheet, European Journal of Mechanics A/Solids 27, pp. 181-194, 2008.
[30] Abaqus version 6.11 documentation, Abaqus Analysis User's Manual.
[31] G. Ngaile, S. Jaeger, T. Altan, Lubrication in tube hydroforming (THF) Part I. Lubrication mechanisms and development of model tests to evaluate lubricants and die coatings in the transition and expansion zones, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 146, pp. 108-115, 2004.