بررسی عددی و تجربی منحنی حد شکل‌دهی در فرایند شکل‌دهی تدریجی گرم لوله‌های آلومینیومی

چکیده مقاله

فرایند شکل‌دهی تدریجی توانایی ساخت لوله‌ها با سطح مقطع و اندازه‌های مختلف با استفاده از ابزارهای شکل‌دهی ساده و ارزان را دارا می‌باشد. در این مقاله برای دستیابی به منحنی حد شکل‌دهی لوله‌های آلومینیومی 6061 در دماهای بالا از هفت معیار شکست نرم در شبیه‌سازی اجزای محدود استفاده شده است. منحنی حد شکل‌دهی پیش‌بینی شده به وسیله معیارهای شکست با نتایج تجربی مقایسه شده تا بهترین معیار انتخاب گردد. به منظور کالیبراسیون معیارهای شکست از آزمایش کشش تک‌محوری در دماها و نرخ کرنش‌های مختلف به همراه پارامتر زنر-هولومن استفاده شده است. اثر پارامترهای فرآیندی شامل دما، گام و عمق شکل‌دهی نیز در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که معیار شکست می‌تواند زمان و محل پارگی را در فرایند شکل‌دهی تدریجی گرم لوله‌های آلومینیومی با دقت خوبی معین کند. بر طبق نتایج بدست آمده در دماهای بالا، معیارهای کوکرافت-لاتهام و کوکرافت-لاتهام نرمال که اثر بزرگترین تنش کششی را در معیار شکست در نظر می‌گیرند، پیش‌بینی بهتری داشته‌اند. بررسی تأثیر دما و سرعت شکل‌دهی فرایند بر روی حد شکل‌دهی لوله‌ها نشان داد که با افزایش دما، منحنی حد شکل‌دهی بالاتر می‌رود اما افزایش سرعت باعث پایین‌تر آمدن منحنی حد شکل‌دهی خواهد شد.