دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

دانشکده مهندسی مکانیک

پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش ساخت تولید

 عنوان:

مطالعه تجربی و شبیه سازی فرآیند خم­کاری لوله جدار نازک به روش هیدروفرمینگ و تولید لوله جدار نازک

 جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک- ساخت وتولید

 استادان راهنما:

دکتر عبدالحمید گرجی

دکتر محمد بخشی

چکیده

لوله­های خم­کاری شده جدار نازک کاربرد بسیار وسیعی در صنایع فضایی، هواپیماسازی، خودروسازی و دیگر صنایع دارد. مساله کاهش وزن و کاهش فضای اشغال شده توسط لوله­ها سبب شده است تا این قطعات با شعاع خم کوچک شکل­دهی شوند. خم­کاری لوله با شعاع خم کوچک نیازمند به کارگیری روش­های نوین خم­کاری می­باشد، زیرا با کاهش شعاع خم­کاری 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 می­یابد.

یکی از روش­هایی که برای خم­کاری لوله­های جدار نازک با شعاع­های خم کوچک مورد استفاده قرار می­گیرد، خم­کاری به روش هیدروفرمینگ است. این روش در مقایسه با سایر روش­های خم­کاری 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 لوله­های انتها بسته بدون درز به وسیله فرآیندهای کشش عمیق و اتوکاری تولید گردیده است.سپس، فرآیند خم­کاری این لوله با نسبت­ شعاع خم به قطر (R/D) برابر 1 توسط فرآیند جدید خم هیدروفرمینگ به صورت تجربی و شبیه­سازی 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 می­گیرد، 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 شکل­گیری لوله در نسبت­های (R/D) ثابت با تغییر همزمان شعاع خم و قطر لوله و نحوه شکل­گیری لوله در نسبت­های (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: خم­کاری لوله، هیدروفرمینگ لوله، فشار داخلی، شبیه‌سازی اجزای محدود

فهرست مطالب

1    کلیات    1

1-1-   مقدمه            2

1-2-   تعریف ها و پارامترهای خم­کاری… 4

1-3-   روش­های خمکاری لوله. 5

1-3-1-    خم­کاری هیدروفرمینگ   5

1-3-2-    خم­کاری فشاری            6

1-3-3-    خم­کاری کششی دورانی… 8

1-3-4-    خم­کاری تحت فشار    10

1-3-5-    خم­کاری کوبهای          11

1-3-6-    خم­کاری غلتکی            12

1-4-   عیوب خم­کاری لوله. 14

1-4-1-    برگشت فنری        …………….. 14

1-4-2-    چین­خوردگی         …………………. 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 پژوهش­های انجام شده  19

2-1-   مقدمه            20

2-2-   پژوهش­های انجام شده پیرامون خم­کاری لوله. 20

2-3-   اهداف پژوهش…. 43

3    مراحل آزمایشگاهی    46

3-1-   مقدمه            47

3-2-   معرفی تجهیزات استفاده شده در آزمایش­ها 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 خم­کاری                                              52

3-2-3-    سیستم تامین فشار    53

3-2-4-    سیال هیدرولیکی          55

3-2-5-    وسایل اندازه­گیری        56

3-3-   تعیین خواص مکانیکی ورق… 56

4    شبیهسازی اجزای محدود  59

4-1-   مقدمه. 60

4-2-   مراحل شبیه­سازی… 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 شکل­دهی          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 شکل­گیری 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

براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد  

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: