بخشی از مقاله
چکیده
شکلدهی الکترومغناطیسی یکی از روشهای شکلدهی پرسرعت است که در آن از نیروی الکترومغناطیس لورنتس استفاده میشود. اتصال قطعات با این فرایند یک روش نوین برای مونتاژ قطعات میباشد. در این تحقیق، اثر برخی پارامترهای مهم ورودی فرایند، مانند انرژی تخلیه، شعاع و عرض شیارهای مستطیلی در اتصالات لوله آلومینیومی تغییر شکل یافته توسط نرم افزار المان محدود و با استفاده از روش طراحی آزمایشها، بررسی شده است.
پس از معرفی معادلات حاکم الکترومغناطیسی، خروجی این معادلات به شکل فشار بر روی قطعه کار اعمال شده است. در این تحلیل، قطعهکار بهصورت تقارن محوری مدل شده و به دلیل نرخ کرنش بالا از مدل کرنش سختی جانسون-کوک برای توصیف رفتار پلاستیک ماده استفاده شده است . سرانجام، نتایج بهدست آمده با نتایج تجربی موجود در مراجع معتبر دیگر مقایسه گردید و تطابق خوبی حاصل شد . این نتایج نشان میدهند که چهار مکانیزم اساسی تقویت اتصال بدین صورت میباشد، بیشترین تغییر شکل در لوله بر مبنای هندسه شیار ماندرل، کوچکترین زاویه دیواره لوله در لبه شیار، وجود برش جزئی لوله در لبه شیار - مکانیزم قفلی - ، وجود تنشهای تداخلی در سطح مشترک لوله و ماندرل.
مقدمه
یکی از پرجاذبهترین روشهای شکلدهی پرسرعت به لحاظ کاربردی، شکلدهی الکترومغناطیس1 است [1]، که از نیروی الکترومغناطیسی لورنتس2 جهت شکلدهی فلزات با قابلیت هدایت الکتریکی بالا، مانند آلیاژهای آلومینیم، مس، نقره، برنج و برخی فولادها استفاده میشود .
این روش برای فرمدهی و اتصال فلزات به دیگر مواد میتواند استفاده شود. کاربرد این فرایند در کارخانجات فلزکاری شامل خودرو، هوافضا مخصوصاً در قطعات مونتاژی است
امروزه تمرکز جاری پیشرفت صنعت تولید اتومبیل، استفاده از این فرایند جهت کاهش وزن بدنه خودرو به منظور بهینه سازی قوای محرکه، میباشد. -
.شکل - a :1 وسیله نقلیه BMW-C1E و - b ساختار پیشنهادی برای BMW-C1E ساخته شده در مرکز تحقیقات SFB/TR10 وc و - d اتصالات ساخته شده با روش الکترومغناطیسی
یک چالش بزرگ برای تولید ساختار اتومبیل ساخته شده از پروفیلهای اکسترود شده آلومینیومی، تولید اقتصادی اتصالات استحکام بالا که مخصوصا برای اتصال پروفیلهای لوله ای مناسب هستند.
برای اتصال الکترومغناطیسی دو مکانیزم مهم وجود دارد:
- 1 اتصال تداخلی: در این نوع اتصال، لوله تغییر شکل شدید پلاستیکی بر روی ماندرل میدهد. اتصال در نتیجه تداخل بین لوله و ماندرل بوجود میآید.
- 2 اتصال شکلی:4 لوله به داخل یک شیار که بر روی ماندرل ایجاد شده، رانده میشود و اتصال در نتیجه قفل مکانیکی بوجود میآید. - شکل - 2
