طراحی و ساخت دستگاه هیدروفرمینگ فشار پایین لوله‌های آلومینیومی و تولید مقطع مستطیلی

در فرآیند هیدروفرمینگ لوله برای تغییر شکل سطح مقطع، از فشار داخلی یک سیال استفاده می شود. فشار داخلی باعث تغییر شکل پلاستیک و منطبق شدن سطح خارجی لوله با شکل حفره قالب می شود. یکی از دسته های این فرآیند، هیدروفرمینگ فشار پایین می باشد. روش انجام هیدروفرمینگ فشار پایین لوله، شبیه فشردن جسم جامد است و در آن برخلاف هیدروفرمینگ فشار بالا، قالب بالایی در طول فرایند ثابت نبوده و هم زمان با اعمال فشار داخلی به لوله، حرکت کرده و لوله را تحت فشار قرار می دهد. در این مقاله، ابتدا یکدستگاه هیدروفرمینگ فشار پایین طراحی و ساخته شده است و سپس فرایند هیدروفرمینگ فشار پایین لوله های آلومینیومی انجام شده و مقطع دایروی لوله به وسیلۀ فرایند هیدروفرمینگ به مقطع مستطیلی تغییر شکل داده است. همچنین توزیع ضخامت و مقادیر شعاع گوشۀ شکل داده شده، تحت سه مسیر بارگذاری متفاوت بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش فشار داخلی می‌توان به شعاع گوشه کمتری دست پیدا کرد اما نازک‌شدگی افزایش پیدا می‌کند. همچنین بیشترین تختی سطح بالایی قطعه، زمانی حاصل می‌شود که جابجایی قالب بالایی بعد از رسیدن فشار داخلی به مقدار ماکزیمم خود انجام شود.

design and manufacture of low-pressure hydroforming machine for aluminum tubes and production of rectangular cross section

in tube hydroforming is widely used in the production of structural parts of an automobile. one of the characteristics of the parts produced by this process is the high strength-to-weight ratio. low-pressure tube hydroforming is one of the proposed methods to solve tube hydroforming problems such as the need for high fluid pressure and sealing problems. the method of performing low-pressure hydroforming of the tube is like to compressing a solid object, in which, unlike high-pressure hydroforming, the upper mold is not fixed during the process and moves and presses the tube at the same time as internal pressure is applied to the tube. in this paper, the low-pressure hydroforming process of aa6063 aluminum tube is performed and the round section of the tube is transformed into a rectangular cross section by the hydroforming process. also, the thickness distribution and the values of the radius of the formed corner are investigated under three different loading paths. the results show that by increasing the internal pressure, a smaller corner radius can be achieved but the thinning increases. also, the maximum flat surface of the upper part is obtained when the upper mold is displaced after the internal pressure reaches its maximum value.