شبیه‌سازی و مطالعه تجربی فرآیند خم‌کاری لوله جدار نازک با مقطع مربعی به روش هیدروفرمینگ

خم کاری لوله کاربرد وسیعی در صنایع هواپیمایی و خودروسازی دارد. از مشکلات اصلی این فرآیند، چروکیدگی، پارگی و عدم پر شدگی قالب می باشد. چنانچه نسبت شعاع خم به قطر لوله (r/d) در فرآیند خم کاری بین 1 تا 5/1 باشد، خم کاری با روش های معمول قابل انجام نیست. بنابراین ارایه یک روش جدید در این راستا بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش، ابتدا لوله های انتها بسته و بدون درز با استفاده فرآیند های چند مرحله ای کشش عمیق و اتو کاری تولید شده است. سپس، فرآیند هیدروفرمینگ لوله های با مقطع مربعی و با نسبت (r/d) برابر یک، به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شده است که با استفاده از فرآیند جدید، امکان خم کاری لوله با مقطع مربعی و با نسبت پایین r/d=1 فراهم گردید. به علاوه، اثر فشار سیال و زاویه خم قالب بر توزیع ضخامت لوله در دیواره های داخلی، خارجی و جانبی ناحیه خم لوله مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شده است که با افزایش فشار، تغییر ضخامت در این دیواره ها افزایش می یابد. این افزایش در کاهش ضخامت، برای دیواره خارجی نسبت به دو دیواره دیگر بیشتر است. همچنین لوله در r/d=1، با چند زاویه خم مختلف شکل دهی شده است که با افزایش زاویه خم، فشار شکل دهی کاهش می‌یابد.