پایان نامه ارشد مطالعه تجربی و شبیه سازی فرآیند خم کاری لوله جدار نازک به روش هیدروفرمینگ و تولید لوله جدار نازک

پایان نامه

پایان نامه ارشد مطالعه تجربی و شبیه سازی فرآیند خم کاری لوله جدار نازک به روش هیدروفرمینگ و تولید لوله جدار نازک
مقطع : کارشناسی ارشد مکانیک – تبدیل انرژی
چکیده
لوله¬های خم کاری شده جدار نازک کاربرد بسیار وسیعی در صنایع فضایی، هواپیماسازی، خودروسازی و دیگر صنایع دارد. مساله کاهش وزن و کاهش فضای اشغال شده توسط لوله ها سبب شده است تا این قطعات با شعاع خم کوچک شکل دهی شوند. خم کاری لوله با شعاع خم کوچک نیازمند به کارگیری روش های نوین خم کاری می باشد، زیرا با کاهش شعاع خم کاری امکان ایجاد عیوب چین خوردگی در شعاع داخلی خم، نازک شدگی بیش از حد جداره بیرونی لوله، تغییر شکل سطح مقطع و مانند آنها افزایش می یابد.
یکی از روش هایی که برای خم کاری لوله های جدار نازک با شعاع های خم کوچک مورد استفاده قرار میگیرد، خمکاری به روش هیدروفرمینگ است. این روش در مقایسه با سایر روش-های خم کاری لوله دارای مزایای بسیار زیادی مانند بهبود کیفیت سطحی، کاهش تغییرات ضخامت، افزایش استحکام و کاهش هزینه، به خصوص در مورد قطعات پیچیده، می باشد. در این پژوهش ابتدا لوله¬های انتها بسته بدون درز به وسیله فرآیندهای کشش عمیق و اتوکاری تولید گردیده است.سپس، فرآیند خم¬کاری این لوله با نسبت شعاع خم به قطر (R/D) برابر 1 توسط فرآیند جدید خم هیدروفرمینگ به صورت تجربی و شبیه سازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پس از بررسی مسیر فشار، مسیر فشاری که در آن لوله بدون چروکیدگی به طور کامل شکل قالب را به خود می گیرد، بدست آمد. بعلاوه، اثر تغییرات فشار بر توزیع ضخامت لوله در شعاع داخلی و شعاع خارجی ناحیه خم لوله مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، نحوه شکل گیری لوله در نسبت های (R/D) ثابت با تغییر همزمان شعاع خم و قطر لوله و نحوه شکل گیری لوله در نسبت های (R/D) متغیر کمتر از یک در قطر لوله ثابت با یکدیگر مقایسه شد. همچنین اثر ضریب اصطکاک میان قالب و دیواره لوله نیز مورد بررسی قرار گرفت.

کلمات کلیدی: خم کاری لوله، هیدروفرمینگ لوله، فشار داخلی، شبیه‌سازی اجزای محدود

فهرست
1 کلیات 1
1-1- مقدمه 2
1-2- تعریف ها و پارامترهای خم¬کاری 4
1-3- روش¬های خمکاری لوله 5
1-3-1- خم کاری هیدروفرمینگ 5
1-3-2- خم کاری فشاری 6
1-3-3- خم کاری کششی دورانی 8
1-3-4- خم کاری تحت فشار 10
1-3-5- خم کاری کوبهای 11
1-3-6- خم کاری غلتکی 12
1-4- عیوب خم کاری لوله 14
1-4-1- برگشت فنری 14
1-4-2- چین خوردگی 15
1-4-3- عدم گردی (بیضوی شدن) سطح مقطع 16
1-4-4- تغییرات ضخامت 17
1-4-5- پارگی 18
1-5- مراحل انجام پژوهش 18
فصل دوم 19
2 مروری بر پژوهش های انجام شده 19
2-1- مقدمه 20
2-2- پژوهش¬های انجام شده پیرامون خم¬کاری لوله 20
2-3- اهداف پژوهش 43
3 مراحل آزمایشگاهی 46
3-1- مقدمه 47
3-2- معرفی تجهیزات استفاده شده در آزمایش¬ها 47
3-2-1- دستگاه آزمایش 47
3-2-2- قالبهای استفاده شده 48
1-1-1-1- قالب کشش عمیق 48
1-1-1-2- قالب اتوکشی 50
1-1-1-3- قالب خم¬کاری 52
3-2-3- سیستم تامین فشار 53
3-2-4- سیال هیدرولیکی 55
3-2-5- وسایل اندازه گیری 56
3-3- تعیین خواص مکانیکی ورق 56
4 شبیهسازی اجزای محدود 59
4-1- مقدمه 60
4-2- مراحل شبیه¬سازی 60
4-2-1- ایجاد مدل هندسی (Part) 60
4-2-2- تعیین خصوصیات ورق 61
4-2-3- مونتاژ قطعات 62
4-2-4- مراحل شکل¬دهی 62
4-2-5- تعیین تماس بین سطوح 63
4-2-6- شرایط مرزی و بارگذاری 64
4-2-7- المان بندی 65
4-2-8- تحلیل فرآیند 65
5 نتایج و بحث 67
5-1- مقدمه 68
5-2- بررسی تاثیر تغییرات فشار داخلی لوله 68
5-2-1- بررسی تاثیر تغییرات فشار داخلی لوله بر شکل¬گیری لوله 68
5-2-2- بررسی تاثیر تغییرات فشار داخلی لوله بر توزیع ضخامت دیواره داخلی و خارجی 74
5-3- بررسی اثر تغییرات ضریب اصطکاک میان قالب و لوله بر تغییرات ضخامت لوله 79
5-4- بررسی اثر فشار شکل¬گیری لوله در نسبتهای شعاع قالب به قطر لوله (R/D) ثابت و مقایسه تغییرات ضخامت لوله در دیواره داخلی و خارجی 86
5-4-1- نسبت¬های شعاع قالب به قطر لوله (R/D) برابر 1 86
5-4-2- نسبت¬های شعاع قالب به قطر لوله (R/D) برابر 8/0 90
5-4-3- نسبت¬های شعاع قالب به قطر لوله (R/D) برابر 6/0 94
5-5- بررسی اثر تغییرات نسبت شعاع قالب به قطر لوله (R/D) متغیر در یک قطر لوله ثابت، بر فشار شکل¬دهی لوله و تغییرات ضخامت لوله در دیواره داخلی و خارجی 97
6 نتیجه¬گیری و پیشنهادها 106
6-1- مقدمه 107
6-2- نتیجه¬گیری 107
6-3- پیشنهادها 109
7 مراجع 111

–
تعداد صفحه :130

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند