بررسی مقایسه‌ای شکل‌دهی سرد و داغ لوله‌های کامپوزیت فلزی مس-آلومینیوم توسط فرآیندهای شکل‌دهی هیدروفرمینگ و گازفرمینگ

امروزه شکل‌دهی لوله‌های چندلایه با توجه به کاربرد گسترده آن در صنایع هوافضا، نفت و پتروشیمی و بررسی شکل‌پذیری آن توسط فرآیندهای مختلف شکل‌دهی مورد توجه محققان قرارگرفته است. در این پژوهش بررسی مقایسه‌ای شکل‌پذیری لوله‌های دولایه کامپوزیت فلزی در فرآیند شکل‌دهی سرد و داغ در یک الگوی هندسی بالج قالب بسته، تحت تاثیر شرایط فرآیندی آزمایش هیدروفرمینگ و دمش گاز مورد مطالعه قرارگرفته است، به‌طوری‌که نحوه عملکرد هریک از فرآیندها در شکل‌دهی لوله‌های دولایه مس (داخل) آلمینیوم (خارج)، بر میزان چروکیدگی، پارگی، کمانش و کنترل توزیع ضخامت در محدوده پروفیل قالب بالج شکل، در حالت‌های مختلف مورد بررسی قرارگرفته است. فرآیند هیدروفرمینگ در دمای محیط و ماکزیمم فشار 300 بار انجام شده است. همچنین فرآیند دمش گاز در دمای 550 درجه سانتیگراد و فشار 40 بار صورت پذیرفته است. نسبت انبساط لوله دولایه در فرآیند دمش گاز، در حالت مقایسه­ای با فرآیند هیدروفرمینگ به میزان 1.35 درصد افزایش و قبل از پرشدگی قالب دچار ترکیدگی شده است. نمونه سالم بالج قالب بسته در فرآیند هیدروفرمینگ با فشار شکل دهی 280 بار و الگوی بارگذاری خطی 6 میلی متر، ماکزیمم نازک شدگی به مقدار  1.65 میلی متر شکل داده شده است.

An Investigation into the Comparison between Hot and Cold Forming of CopperAluminum Composite Tubes by utilizing Hydroforming and Gasforming Processes

Nowadays the formability of multilayered tubes through different kinds of forming processes has been of interest to researchers due to its vast applications in aerospace, oil and petrochemical industries. This study compares cold forming and hot forming of bilayered composite tubes via hydroforming and gas blow forming the tubes in geometrical model of a closed die bulge. The effect of these forming processes operational conditions on the bilayered copper (inside) – aluminum (outside) tubes forming, wrinkling, bursting, buckling and the thickness distribution controlling on the die profile region in various situations were investigated. Hydroforming process was executed at ambient temperature with the maximum pressure of 300 bar. The process of blow gas forming at 550 ° C temperature and 40 bar pressure was implemented. The expansion ratio of the bilayered tube during the gas blow forming process exceeded 1.35 % in comparison that of hydroforming process. In addition, the die experienced burst before the fitting during the gas blow forming process. The undamaged closed die bulge was formed through 280 bar hydroforming process with the conditions of 6 mm linear loading and 1.65 mm maximum thinning.