دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
دانشكده مهندسی مكانیك
پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش ساخت تولید
عنوان:
مطالعه تجربی و شبیه سازی فرایند 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
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
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 فرایندهای کشش عمیق و اتوکاری تولید گردیده است.سپس، فرایند خمکاری این لوله با نسبت شعاع خم به قطر (R/D) برابر 1 توسط فرایند 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 شکل گیری لوله در نسبتهای (R/D) ثابت با تغییر همزمان شعاع خم و قطر لوله و نحوه شکل گیری 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
1-2- تعریف ها و پارامترهای خمکاری… 4
1-4-3- عدم گردی (بیضوی شدن) سطح مقطع.. 16
2 مروری بر پژوهشهای انجام شده 19
2-2- پژوهشهای انجام شده پیرامون خمکاری لوله. 20
3-2- معرفی تجهیزات استفاده شده در آزمایشها 47
3-3- تعیین خواص مکانیکی ورق… 56
4-2-1- ایجاد مدل هندسی (Part) 60
4-2-5- تعیین تماس بین سطوح.. 63
4-2-6- شرایط مرزی و بارگذاری… 64
4-2-8- تحلیل فرایند …. …………. 65
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
5-4-1- نسبتهای شعاع قالب به قطر لوله (R/D) برابر 1.. 86
5-4-2- نسبتهای شعاع قالب به قطر لوله (R/D) برابر 8/0.. 90
5-4-3- نسبتهای شعاع قالب به قطر لوله (R/D) برابر 6/0.. 94
امروزه لولههای خمیده کاربرد بسیار گستردهای در صنایعی نظیر هواپیماسازی، خودرو، نفت و گاز، اسباب و اثاثیه منزل، سازههای مکانیکی و غیره جهت انتقال سیال، سازه بدنه و غیره دارد. قطعات لولهای از نسبت استحکام به وزن بالایی برخوردار هستند و به همین دلیل در صنایع به صورت وسیعی به کار گرفته میشوند. در شکل (1‑1) چند نمونه از کاربردهای قطعات خم لوله نشان داده شده است.
شکل 1‑1، چند نمونه از کاربردهای قطعات خم لوله]1[.
در گذشته انجام عملیات خمکاری لوله یک هنر تلقی میشد و نوعا توسط افراد ماهر و با تجربه صورت میگرفت. در چند دهه اخیر تحقیقات گستردهای در خمکاری لولهها به منظور ایجاد دانش پایه در این زمینه صورت گرفته است. به کمک کارهای تجربی، تحلیلهای تئوری و شبیهسازی عددی درک بهتری از نحوه تغییر شکل لوله در حین خمکاری فراهم شده است.
روشهای مختلفی جهت خمکاری لولهها وجود دارد. هر یک از این روشها با توجه به نوع و کیفیت خمی که میتوان تولید کرد دارای کاربردها و محدودیتهایی میباشند. انواع روشهای خمکاری لوله شامل خمکاری برشی[1]، خمکاری کششی دورانی[2]، خمکاری تحت فشار[3]، خمکاری کوبهای[4]، خمکاری فشاری[5]، خمکاری غلتکی[6] و خمکاری به روش هیدروفرمینگ[7] میباشند. انتخاب روش خمکاری بستگی به کیفیت خم، تعداد تولید، جنس لوله، شعاع نسبی خم (R/D)، قطر نسبی لوله (D/t) و دقت مورد انتظار دارد که در آن ها D قطر خارجی، t ضخامت و R شعاع خط مرکزی خم میباشد]2[. در موتور هواپیماها، قطعات لولهای با شعاع خم کوچک با استحکام بالا به صورت فراوان به کار گرفته میشوند. شعاع خم این قطعات لولهای در برخی موارد در حدود قطر خارجی آنها میباشد که در بسیاری از موارد تولید آنها با روشهای رایج خمکاری لولهها مشکل است. در این موارد لازم است روشهای جدیدی جهت تولید خم با کیفیت مطلوب مورد استفاده قرار گیرند. یکی از این روشها، خمکاری به روش هیدروفرمینگ است که در آن خمکاری تحت فشار داخلی سیال انجام میگیرد. این روش در مقایسه با سایر روشهای خمکاری لولهها دارای مزایایی مانند دقت بالا، تولید خم با کیفیت خوب و کمترین تغییرات ضخامت دیواره، بهبود مقاومت و سختی، کاهش ضایعات و کاهش هزینه با توجه به کاهش نیروی کار، تجهیزات و مصرف انرژی میباشد]3[.
1-2- تعریف ها و پارامترهای خمکاری
در شکل (1‑2) پارامترهای خمکاری لوله نشان داده شده است. هر یک از این پارامترها را میتوان به صورت زیر تعریف نمود ]4[.
– سطح خمش: سطحی که از شعاع خط مرکزی لوله (شعاع خم) عبور می کند و عمود بر جهت چرخش خم میباشد.
– خط مرکزی لوله (CL): خط ممتدی که هر نقطه واقع در مرکز سطح مقطع لوله را به هم وصل می کند.
شکل 1‑2، پارامترهای رایج در خمکاری لوله ]4[.
- دیواره خارجی خم[8]: کمان/لبه بیرونی خم میباشد.
- دیواره داخلی خم[9]: کمان/لبه داخلی خم میباشد.
- شعاع خط مرکزی (CLR): فاصله بین مرکز چرخش خم و خط مرکزی لوله میباشد که شعاع خم نیز نامیده می شود. در صنعت خمکاری معمولا شعاع خم بر حسب ضریبی از قطر خارجی لوله (OD) و به صورت mD بیان می شود.
تعداد صفحه : 125
قیمت :14700 تومان
بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد
و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.
پشتیبانی سایت : * serderehi@gmail.com
در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.
14,700 تومانافزودن به سبد خرید