بررسی تاثیر پارامترهای هندسی قالب در نیروهای فرایند کشش سرد لوله با شبیه سازی المان محدود

فرایند کشش سرد یکی از فرایندهای شکل دهی فلزات است که مزایایی مانند تلرانس دقیق، صافی سطح خوب را دارا می باشد. در سال های اخیر با پیشرفت‌های صورت گرفته درزمینه تحلیل اجزای محدود، آزمایش‌های عملی را می‌توان با موفقیت با شبیه‌سازی جایگزین کرد. در این مقاله، مدل المان محدود متقارن محوری دوبعدی فرآیند کشش سرد لوله‌های بدون درز ارائه شده است. فرایند کشش سرد برای تولید لوله‌های بدون درز در زوایای خارجی مختلف قالب شامل 10، 20 و 30 درجه و همچنین قطر داخلی لوله قبل از ورود به قالب برابر با 5/21 میلی‌متر و قطر داخلی لوله در خروج از قالب شامل 1/20، 6/15 و 8/16 میلی‌متر به منظور تحلیل نیروهای شکل‌دهی در محیط نرم‌افزار آباکوس مورد بررسی قرار گرفته است. کمترین مقدار نیروی شکل‌دهی در حالت زاویه قالب 10 درجه اتفاق افتاد و نیروی شکل‌دهی در انتهای فرایند به 14000 نیوتن رسید. در زاویه قالب 20 درجه ابتدا روند افزایش نیرو به صورت سریع بوده و فرایند با نیروی ثابت و تقریباً نوسانی ادامه می‌یابد. در زاویه قالب 30 درجه از همان ابتدای فرایند افزایش سریع نیرو مشاهده گردید و در مدت زمان کمتری نسبت به حالت‌های قبلی به حد تسلیم رسیده و تغییر شکل می‌دهد. نتایج نشان داد با افزایش زاویه خارجی قالب مقدار نیروهای لازم برای شکل‌دهی افزایش می‌یابد و بر میزان نوسانات نیرو افزوده می‌شود. تغییر شکل نمونه در قالب با زاویه خارجی بیشتر سریع‌تر اتفاق می‌افتد.