مکانیک مواد پیشرفته و هوشمند
فصلنامه

بهینه سازی فرآیند شکل دهی نوزینگ لوله های فلزی به کمک الگوریتم ژنتیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

مجتبی اسماعیلیان

مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

https://doi.org/10.52547/masm.2.2.188
چکیده
نوزینگ، یکی از روش های شکل‌دهی لوله‌های فلزی است که طی این فرآیند یک پوسته یا لوله فلزی توسط دستگاه پرس به داخل قالبی که فرم قطعه نهایی را دارد هدایت می‌شود. از این روش جهت ساخت مخازن تحت فشار و کپسول‌های CNG استفاده می شود. در این تحقیق شبیه‌سازی فرآیند نوزینگ یک لوله‌ی فولادی انجام شده و سپس به منظور اعتبارسنجی نتایج حاصل از شبیه‌سازی با آزمایشات تجربی مقایسه شده است. سپس به کمک روش سطح پاسخ یک سری آزمایش طراحی شده و به منظور بررسی اثر پارامتر های ضخامت، شیب دیواره لوله پیش‌فرم و ضریب اصطکاک بین لوله و قالب و همچنین اثرهای تعاملی آنها بر روی درصد نوزینگ از روش آنالیز واریانس استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، ضخامت، شیب دیواره لوله پیش‌فرم نسبت به ضریب اصطکاک بین لوله و قالب بیشترین تاثیر را بر روی درصد نوزینگ دارند. یک معادله رگرسیون جهت پیش‌بینی درصد نوزینگ بر اساس پارامترهای موثر بیان شده است و در نهایت درصد نوزینگ بهینه برای معادله رگرسیون به‌دست آمده توسط الگوریتم ژنتیک به دست آمده است.

کلیدواژه‌ها

نوزینگ
شکل دهی لوله
روش سطح پاسخ
معادله رگرسیون
الگوریتم ژنتیک

عنوان مقاله English

Optimization of the nosing process of metal pipe using genetic algorithm

نویسنده English

Mojtaba Esmailian
Faculty of Mechanical, Malek Ashtar University of Technology, Iran
چکیده English

Nosing is one of the methods of forming metal pipes, during this process, a metal shell or pipe is guided by a press into a mold that has the shape of the final piece. This method is used to make pressure tanks and CNG cylinders. In this research, the simulation of the nosing process of a steel pipe has been carried out, and then, in order to validate the results of the simulation, it has been compared with experimental tests. Then, with the help of response surface method, a series of experiments were designed and in order to investigate the effect of parameters of thickness, slope of preform pipe wall and friction coefficient between pipe and mold, as well as their interactive effects on the percentage of nosing, analysis of variance method was used. According to the obtained results, the thickness and slope of the preform pipe wall have the greatest effect on the nosing percentage compared to the friction coefficient between the pipe and the mold. A regression equation to predict the percentage of nosing is expressed based on the effective parameters, and finally, the optimal percentage of nosing for the regression equation obtained by the genetic algorithm is obtained.

کلیدواژه‌ها English

nosing
Pipe forming
Response surface method
Regression equation
Genetic algorithm
[1] Salih D S M, Ismail A R. Investigation die profile effect on nosing process using finite element method. Modern Applied Science. 2011;5:212.
[2] Khaghani M B M, Gorji A. Experimental study and finite element simulation of pipe nosing process with hydroforming method. in The 31th Annual International Conference of Iranian Society of Mechanical Engineers. 2008. (In Persian)
[3] Orsolini A, Booker J D. Modelling capabilities required for the double nosing process in the assembly of spherical plain bearings. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2012;226:930-940.
[4] Lu Y-H. Study of preform and loading rate in the tube nosing process by spherical die. Computer methods in applied mechanics and engineering. 2005;194:2839-2858.
[5] Alves L M, Martins P A F. Forming of thin-walled tubes into toroidal shells. Journal of Materials Processing Technology. 2010;210:689-695.
[6] Kwan C-T. An analysis of the eccentric nosing process of metal tubes. Journal of Materials Processing Technology. 2003;140:530-534.
[7] Huang Y M. Flaring and nosing process for composite annoy tube in circular cone tool application. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2009;43:1167-1176.
[8] Kwan C T, Fang C H, Chiu C J, Chen S W, Wen H W. An analysis of the nosing process of metal tubes. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2004;23:190-196.
مکانیک مواد پیشرفته و هوشمند
دوره 2، شماره 2
تابستان 1401
صفحه 188-201

  • تاریخ دریافت 20 تیر 1401
  • تاریخ بازنگری 25 تیر 1401
  • تاریخ پذیرش 25 مرداد 1401

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

تماس با ما