یکی از فرآیندهای شکل دهی به فلزات در لوله‌ها فرایند هیدرو فرمینگ می باشد. از سال ۱۹۸۰ برای بالا بردن استحکام قطعات و همچنین کاهش وزن آن از این فرایند استفاده می‌شود. در ادامه این مطلب قصد داریم فرآیند هیدروفرمینگ لوله را مورد بررسی قرار دهیم با ما همراه باشید.
فرایند هیدروفرمینگ لوله ها در مقایسه با روش های دیگر که برای شکل دهی استفاده می شود سرعت بالاتر قیمت مناسب و همچنین تولید ضایعات بسیار کمتر خواهد شد. توجه داشته باشید در این فرایند از یک سیال و همچنین سیستم تقویت کننده برای شکل دهی به لوله فولادی و تغییر شکل آن به شکل حفره داخل قالب استفاده خواهد شد.
همانطور که ذکر شد یکی از فرایندهای شکل دهی قطعات توخالی مانند لوله ها و قطعات مختلف هیدروفرمینگ لوله است. در این روش به جای استفاده از ورق فلزی معمولی معمولاً ماده اولیه لایه باریک فلزی خواهد بود که لوله های فلزی به یک قطعه فرم دهی تبدیل خواهد شد. در قالب های مخصوص قطعه فرم مورد نظر دارد قرار می گیرد.
سپس آب با فشار زیاد به این لوله ها وارد خواهد شد و فشار بالای سیال که همان آب است باعث می شود تا پاره شدگی و گسترش لوله فلزی در قالب ایجاد شود و شکل در قالب را به خود می گیرد. توسط فشار آب درون لوله معمولاً باعث می‌شود تا همه سطح یکسان شود. ورق در این کار معمولاً در همه جا یکسان خواهد بود.
همچنین مشکل پارگی و خستگی ورق در اثر شکل دهی همچنین طرح های درون از بین خواهد رفت. فرم قطعه پس از خروج از در قالب به شکل قالب خواهد بود ورق حالت فنری نیز نخواهد داشت. توسط این روش طراحان از فرایند هیدروفرمینگ لوله جهت کاهش وزن بهره مند خواهند شد. از این فرایند هیدروفرمینگ معمولا بیشتر در تولید قطعاتی مانند سه راهی ها، اتصالات و … استفاده می شود.
مراحل شکل دهی قطعات و رسیدن به محصول نهایی در روش هیدروفرمینگ لوله ای:
- قرار دادن لوله اولیه در داخل قالب
- سپس بسته شدن قالب قرار گرفتن
- پانچ آب بندی در دو طرف لوله
- اعمال فشار با حرکت پانچ ها
- حذف فشار باز کردن قالب و خارج کردن قطعه
قالب ها در این روش با توجه به نوع قطعه دارای دو پانچ آب بندی می باشند و به صورت محوری نسبت به دو انتهای لوله اولیه قرار خواهد گرفت. بهتر است بدانید یکپارچه فشار متقابل از بالا برای کنترل سیالان ماده وجود دارد. به طور کلی هر سیستم هیدروفرمینگ شامل ماده اولیه، قطعه کار، محصول نهایی، ابزار و قاعده، تجهیزات و پرس و … می باشد .
مزایای هیدروفرمینگ لوله
هیدروفرمینگ لوله یکی از روش های شکل دهی فلزات می باشد که دارای مزایای بسیاری است. برخی از مزایای هیدروفرمینگ لوله عبارتند از:
- افزایش استحکام قطعه
- برخورداری از افزایش پایداری ابعادی
- کاهش وزن قطعات
- کاهش برگشت فنری
- کاهش میزان ضایعات
- کاهش هزینه مونتاژ
- امکان شکل قطعات با هندسه پیچیده
- و …
انواع روش های هیدروفرمینگ لوله
بهتر است بدانید فرآیند هیدروفرمینگ لوله توسط سه روش انجام می شود که شامل:
هیدروفرمینگ لوله فشار پایین
هما نطور که از نام این فرایند پیداست فشار در این روش معمولاً بسیار پایین‌تر بوده و حدود psi 12000 می باشد که از روش‌های دیگر بسیار کمتر است. بهتر است بدانید در این روش کمترین تغییر ضخامت لوله به وجود می آید. ضخامت قطعه هیدروفرمینگ شده نیز برابر با قطعه اولیه است. بهتر است بدانید در قالب بسته است و هیچ گونه فشار در لوله وجود ندارد که باعث می شود تا در سطح آن چروک های ایجاد شود.
چروک های ریز معمولاً توسط فشار سیال از بین خواهند رفت. اما چروک های عمیق که در سطح بدنه آن ایجاد می‌شوند توسط این فشارهای پایین از بین نمی‌رود و باعث می‌شود کیفیت محصول کاهش پیدا کند که بر قیمت بسیار تاثیر دارد. در حین طراحی فرایند دقت لازم برای بعد در قطعه صنعت چروکیدگی ها زمان بسته شدن قالب باید مد نظر قرار گرفته شود.
هیدروفرمینگ لوله فشار بالا
در هیدروفرمینگ لوله فشار بالا معمولا میزان فشار در بازه ۱۲ هزار تا ۶۰۰۰۰ می باشد. همچنین در مقایسه با روش قبلی تغییرات ضخامت بیشتر بوده و محصول نهایی معمولاً لوله ای نازک تر می باشد. در نظر داشته باشید در این روش هایی که بسته شدن قالب چروک هایی ایجاد می شوند در مراحل بعدی به صورت کامل از بین خواهند رفت.
اما بهتر است به دلیل که این روش یک ایراد اساسی دارد؛ این است که احتمال نازک شدن قطعه وجود دارد که آن تنها به دلیل فشار بالای سیال می باشد. برای جلوگیری از این مشکل روانکاوری قطعات بسیار ضروری می باشد. بهتر است بدانید کاهش پلاستیک، ماشین آلات در این روش برگشت فنی قطعه بعد منتقل خواهد شد و ثبات ابعادی آن حفظ می‌شود.
هیدروفرمینگ لوله فشار متغیر
بهتر است بدانید در این روش معمولاً قالب بسته نمی‌شود و سیال وارد لوله می شود همزمان افزایش پیدا کرده تا به نقطه فشار قالب برسد. زمانی که قالب بسته شود معمولاً فشار کالیبراسیون به صورت حداکثری اعمال خواهد شد تا شکل قطعه اولیه شکل قالب تبدیل شود.
توسط این روش شما می توانید قطعات را تبدیل کنید و کیفیت محصولات نهایی افزایش پیدا می‌کند. بهتر است بدانید برای شکل دهی قطعات مورد استفاده در بدنه خودرو از روش هیدروفرمینگ لوله فشار متغییر استفاده می‌کنند. بازه تغییر فشار در این روش تقریبا بین 10000 تا 25000 می باشد.
کاربرد فرآیند هیدروفرمینگ لوله
معمولاً در صنایع خودروسازی برای قطعاتی مانند رادیاتور، اکسل، شاسی خودرو های اسپرت و برخی از قسمت های بدنه و … مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا مونوکوک کشاورزی تولید شده توسط روش هیدروفرمینگ از نظر وزنی معمولاً سبک تر می باشد. همچنین استحکام پیچشی آن نیز بسیار بیشتر از محصول تولید شده توسط روش سنتی است.
بهتر است بدانید استفاده تجاری از این روش آسیاب معمولاً در سال ۱۹۹۸ شروع شده و تا به الان کمتر از ۸ سال است که استفاده از آن به صورت فراگیری در سراسر جهان می باشد. صنعت ساخت و ساز برای فرم دادن لوله های مورد نیاز در ساختمان و تاسیسات از هیدروفرمینگ استفاده می‌شود که روشی نو و جدید می باشد.
همچنین بهتر است بدانید معمولاً از این فرآیند در صنعت هوافضا، کشتی‌سازی و کاربردهای نظامی و … مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به گسترش استفاده از این فرآیند امروزه از آن استفاده فراوانی می شود. همواره سعی شده است تا این فرایند توسط برای شکل لوله ها با کیفیت بالا انجام شود.
برای مشاوره رایگان با کارشناسان خبره ما در آهن هایپر و راهنمایی برای خرید با مناسب ترین قیمت با شماره زیر تماس بگیرید
۰۲۱-۷۲۰۲۵
مقالات مرتبط:
