تحلیل تجربی و عددی فرایند فلوفرمینگ مستقیم لوله جدار نازک از جنس فولاد استحکام بالا

فلوفرمینگ لوله یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های تولیدی برای لوله‌های استوانه‌ای ساده با برآمدگی‌های خارجی و داخلی همراه یا بدون فلنج می‌باشد. دقت ابعادی لوله‌های تولید شده با این روش، بسیار بالاتر از سایر روش‌ها بوده و کاربرد فراوانی در صنایع هوافضا دارد. در این تحقیق، فرایند فلوفرمینگ سه غلتکه فولاد استحکام بالا به‌صورت تحلیل اجزای محدود بررسی شده است و با نتایج تجربی مقایسه شده است. فرایند شکل‌دهی برای سرعت‌های متفاوت چرخش ماندرل و سرعت‌های مختلف پیشروی بررسی گردید و اثرات هر پارامتر بر روی کیفیت سطح (زبری سطح) و کیفیت ابعادی و هندسی محصول تولیدی (رشد قطری و عدم‌گردی) مطالعه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش نرخ پیشروی، زبری سطح محصول نهایی افزایش می‌یابد. افزایش نرخ پیشروی همچنین منجر به کاهش عدم‌گردی و در نتیجه بهبود کیفیت هندسی قطعه نهایی می‌شود. افزایش سرعت دوران ماندریل منجر به کاهش زبری سطح می‌شود. همچنین افزایش سرعت دوران منجر به افزایش عدم‌گردی محصول می‌شود.

finite element and experimental investigation of the direct flow forming process of thin-walled high-strength steel tubes

tube flow forming is one of the most cost-effective production methods for creating simple cylindrical tubes with external and internal protrusions, with or without flanges. the dimensional accuracy of tubes produced by this method is higher than that of other methods, making it widely used in the aerospace industry. in this study, the flow forming process of three-roller high-strength steel was investigated through finite element analysis and compared with experimental results. the forming process was investigated for various mandrel rotation speeds and feed rates. by comparing the experimental results, the effects of each parameter on the surface quality (roughness), geometric quality and accuracy of the manufactured product (out-of-roundness, diametral increase) were studied. the results showed that the surface roughness of the final product increases with the increase in the feed rate. increasing the feed rate also leads to a reduction in out-of-roundness and thus improves the geometric quality of the final product. increasing the mandrel rotation speed results in a reduction in the surface roughness. increasing the rotation speed also result in an increase in the out-of-roundness of the product.