Studio delle grinze per il processo di idroformatura per giunti a T a parete sottile

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La tecnologia di idroformatura di tubi consiste nella deformazione, all’interno di una matrice chiusa, di componenti tubolari, generalmente circolari, di forme e sezioni complesse. La forma finale del componente è riprodotta nella cavità di uno stampo, diviso in due parti, di cui in una delle due metà è posizionato il semilavorato. Le due parti dello stampo vengono unite, e due pistoni, collegati a cilindri idraulici, vengono spinti verso l’estremità del semilavorato. Il processo di idroformatura deve tenere conto di difetti di formatura come il wrinkling, caratterizzato da pieghe che si formano sulla superficie del tubo. Questo difetto si manifesta per valori elevati dello spostamento assiale accompagnati da modesta pressione interna. Alcuni ricercatori hanno studiato questo fenomeno applicato alla parete di tubi a T proponendo un modello analitico al fine di abbattere questo aspetto critico. Sono stati studiati diversi aspetti per esempio il rapporto di sollecitazione, le proprietà dei materiali e il rapporto diametro- spessore.

Si è constatato che la parete laterale del tubo è la parte più critica e soggetta maggiormente al wrinkling. Ad una certa pressione interna, la grinza aumenta con l’aumentare del rapporto di tensione tangenziale al carico assiale e ai coefficienti di resistenza dei materiali, ma diminuisce con l’aumentare dell’esponente di incrudimento e del rapporto diametro-spessore. Attraverso il modello analitico combinandolo con la simulazione FEM, è stato ottenuto il percorso ottimale per eliminare la presenza di difetti. I risultati sperimentali convalidano l’assenza della grinza che può essere evitata se la pressione è al di sopra del percorso del carico critico. E inoltre verificato che il modello analitico dello stress a grinze è ragionevole per il processo di idroformatura a giunto a T a parete sottile.

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