بررسی تجربی اثر پارامترهای فرآیندی بر خواص مکانیکی و تغییرات ابعادی لوله آلیاژ آلومینیوم6061 فلوفرم شده گرم

یکی از روش های مهم تولید قطعات صنعتی با تقارن محوری، شکل دهی ورق در فرآیند فلوفرمینگ می‌باشد. مزیت عمده این فرآیند تولید، استفاده از ابزار ساده ، نیروی شکل دهی کم به خاطر تغییر شکل موضعی و افزایش خواص مکانیکی و کیفیت سطح قطعات نهایی تولیدی می باشد. در این تحقیق، فرآیند فلوفرمینگ گرم با استفاده از دستگاه تراش بر آلومینیوم آلیاژی aa6061-o مورد بررسی تجربی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا تجهیزات و قالب‌های مورد نیاز و نمونه های آزمایشگاهی طراحی و ساخته شدند. سپس اثر پارامترهای مختلف فرآیندی مانند درصد کاهش ضخامت ورق، درجه حرارت و تعداد مراحل شکل دهی (تعداد پاس) بر تغییرات ضخامت، دقت ابعادی و همچنین خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم فلوفرم شده گرم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد انجام فلوفرمینگ باعث افزایش استحکام و کاهش شکل‌پذیری لوله در تمامی سطوح فرایندی نسبت به لوله ابتدایی فلوفرم نشده می‌گردد. اما با افزایش دمای شکل‌دهی از 20 به 300 درجه‌سانتی‌گراد، درصد شکل پذیری لوله افزایش و استحکام و ریزسختی آن کاهش می یابد. در حالیکه با افزایش درصد کاهش ضخامت از 20 % تا 60% در یک دمای ثابت شکل‌دهی، میزان استحکام و ریز سختی لوله فلوفرم شده افزایش و شکل‌پذیری آن کاهش می‌یابد.

Experimental investigation of the effect of processing parameters on mechanical properties and dimensional changes of warm flow formed 6061 aluminum alloy tube

The flow forming process is widely used in the production of axisymmetric industrial parts. The advantage of the flow forming process over other manufacturing methods is the use of simple tooling, reduced forming loads due to localized deformation, and enhanced mechanical properties and surface quality of finished parts. In this research, the warm flow forming process of AA6061O aluminum alloy has been investigated for the first time. For this purpose, laboratory equipment and samples were designed and fabricated. In this study, the effect of temperature, thickness reduction, and number of passes (number of forming steps) on dimensional accuracy (thickness variation) and mechanical properties of warm flow formed AA6061O alloys pipes have been experimentally investigated. The experimental results show that flow forming increases the strength and decreases the ductility of the formed pipe at all process levels compared to the initial nonflow forming pipe. However, the ductility of the pipe increases and its strength and microhardness decrease by increasing the forming temperature from 20 to 300 ° C. While with increasing the percentage of thickness reduction from 20% to 60% at a constant forming temperature, the strength and microhardness of the warm flowformed pipe increases and its ductility decreases.