تاثیر مندرل‌های پلی‌یورتان و NBR در فرآیند خم دورانی لوله فولادی با استفاده از شبیه-سازی عددی و نتایج تجربی
محورهای موضوعی : بهینه سازی
سید علی پورسیدرضایی
1
(کارشناس ارشد، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان، ایران)
مجید جباری
2
(استادیار، گروه مکانیک، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان)
کلید واژه: شبیه‌سازی عددی, نیروی قالب, فرآیند خمکاری لوله, مندرل, آزمایش تجربی,
چکیده مقاله :
امروزه لوله‌های خمیده با شعاع خم گوناگون، کاربرد بسیاری در صنایع خودروسازی، هوافضا و کشتی‌سازی دارند. در خمکاری لوله‌ها، هر چه میزان شعاع خم کوچک‌تر و ضخامت دیواره لوله کمتر باشد احتمال ایجاد عیوبی نظیر چین و چروک و گسیختگی بیشتر می‌شود. برطرف کردن این عیوب، یکی از مسایل مهم می‌باشد. به این منظور جهت کاهش چروکیدگی و گسیختگی نیاز به بررسی تأثیر پارامترهای هندسی ابزار خمکاری، قالب و مندرل‌های مورد استفاده در لوله می‌باشد. نوع مندرل استفاده شده در فرایند خمکاری لوله می‌تواند علاوه بر کاهش عیوب موردنظر در بهینه کردن نیروی قالب خمکاری تاثیرگذار باشد. این مقاله شبیه‌سازی و آزمایش تجربی فرآیند خم دورانی لوله‌های فولادی با قطرهای مختلف با استفاده از مندرل‌های الاستومری پلی‌یورتان و NBR را ارائه می‌دهد و آنگاه بررسی نیروی خمکاری و انرژی‌های داخلی و جنبشی انجام می‌گردد. از جمله نوآوری‌های این پژوهش حصول پارامترهای بهینه به منظور خم‌کردن لوله بدون پارگی و گسیختگی و بررسی تاثیر نوع مندرل بر نیروی قالب می‌باشند. آزمایش تجربی جهت صحت‌سنجی نتایج با دقت مناسبی انجام شده است.
Today, the bent tubes of various bending radius are widely used in the automobile, aerospace, and shipbuilding industries. In the tubes bending, the smaller the bending radius and wall thickness of the tube, the greater the likelihood of defects such as wrinkle, rupture and non-circularity of the cross-section of the tube. Therefore, one of the most important issues is how to fix these defects. For the reduction of wrinkle and rupture, the effect of geometric parameters of bending tools, mold and mandrels in pipes are been considerate. The type of mandrel used in the bending process can be effective in optimizing bending mold force and the reduction of wrinkle and rupture. In the paper, the simulation and test of the rotational tube bending process will be presented with using elastomer mandrels of polyurethane elastomeric mandrels and NBR and then the crucial mechanical and physical properties for steel tubes of different diameters. Then the optimal parameters are determined for bending the tube without rupture with using mold force, internal and kinetic energy. The test results verify the simulation results.
_||_