طراحی سیستم هیدروفرمینگ لوله همراه با ارتعاشات آلتراسونیک قالب

تغییر شکل لوله استوانه ای به لوله با مقاطع چندوجهی با فرایند هیدروفرمینگ لوله، از جمله فرایندهای مهم شکل دهی است. به دلیل وجود اصطکاک چسبنده، جریان فلزی کاهش یافته، این امر منجر به پر نشدن گوشه های قالب و ایجاد نازک شدگی زیاد در گوشه های لوله می شود. اعمال ارتعاشات فراصوت به بدنه قالب، می‎تواند شرایط تماسی را بهبود بخشد. مقاله حاضر، با هدف بهبود فرایند از لحاظ میزان شکل پذیری و همچنین به لحاظ یکنواختی ضخامت دیواره مقطع، به بررسی تیوری و آزمایشگاهی اثر اعمال ارتعاشات بر بدنه قالب هیدروفرم لوله پرداخته است. با مدل‎سازی اجزا محدود فرایند هیدروفرمینگ فراصوت لوله (فشار داخلی همراه با اعمال ارتعاشات فراصوت) و مقایسه آن با مدل اجزا محدود همین فرایند در حالت کلاسیک (تنها با فشار داخلی)، امکان بررسی میزان بهبود فرایند با استفاده از ارتعاشات قالب فراهم شده است. علاوه بر آن، تحلیل اجزا محدود مودال و هارمونیک برای طراحی مجموعه ی هیدروفرمینگ فراصوت به‎کار رفته است. با کمک این تحلیل ها، دو طرح پیشنهادی برای هیدروفرمینگ لوله فراصوت ارایه و مورد آزمایش تجربی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد با استفاده از متمرکز-کننده طرح دوم، میزان شکل پذیری و یکنواختی ضخامت دیواره به مقدار بیشتری بهبود می یابد.