Optimisation strategies to determine process parameters in tube hydroforming

• Autorzy: Di Lorenzo R. R. , Ingarao G. , Micari F.

Warianty tytułu

PL

Strategie optymalizacji dla wyznaczenia parametrów procesu hydroformingu rur

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In tube hydroforming the concurrent actions of pressurized fluid and mechanical feeding allows to obtain tube shapes characterized by complex geometries such as different diameters sections and/or bulged zones. the main process parameters are material feeding history (i.e. the punches velocity history) and internal pressure path during the process. What is crucial in such processes is the proper design of operative parameters aimed to avoid defects (for instance underfilling or ductile fractures). In this paper, the authors propose the results of a wide research project on hydroforming of aluminium alloy tubes based on the utilisation of different optimisation strategies and aimed to prevent the typical process defects (underfilling and bursting).

PL

W procesie wytwarzania rur metodą hydroformingu przeciwstawne działania płynu pod ciśnieniem i obciążenia mechanicznego pozwalają na wytwarzanie rur charakteryzujących się skomplikowanym kształtem, na przykład różne średnice poszczególnych przekrojów i/lub lokalne strefy wybrzuszenia. Historia ruchu stempla oraz wewnętrzne ciśnienie cieczy są głównymi parametrami procesu. Prawidłowe zaprojektowanie tego procesu, przyjmując za cel wyeliminowanie defektów (takich jak np. niewypełnienie wykroju lub pęknięcie plastyczne), jest kluczowym zadaniem. W artykule przedstawiono wyniki szeroko zakrojonych badań hydroformowania rur ze stopów aluminium, opierającego się na zastosowaniu różnych strategii optymalizacji dla wyeliminowania różnego rodzaju defektów (wspomniane niewypełnienie lub pękanie).

Słowa kluczowe

EN

tube hydroforming; optimisation methods; FEM

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 7, No. 3
• Strony: 337--346
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Di Lorenzo R. R.

autor

Ingarao G.

autor

Micari F.

• DTMPIG - University of Palermo, Palermo, Italy,

Bibliografia

• Ahmetoglu, M., Altan, T., 2000, Tube Hydroforming: State-of-the-art and Future Trends, J. Mat. Proc. Techn., 98, 25-33.
• Bonte, M.H.A., Van den Boogaard, A. H., HuetinkJ., 2005, Metamodelling techniques for the optimisation of metal forming processes, Proc. 8th Esaform Conf., ed., Banabic, D., Cluj-Napoca, 155-158.
• Boyd,   S.,   Vandenberghe,   L.,   2004.   Convex   Optimisation,Cambridge University Press.
• Di Lorenzo, R., Pilice L., Umbrello, D., Micari, F., 2004(a),Optimal   design   of tube   hydroforming  processes:   a fuzzy-logic-based        approach,        J.        Engineering Manufacture - Part B, 218 - 6, 599-606.
• Di Lorenzo, R., L. Filice, D. Umbrello, F. Micari, 2004(b), An integrated approach to the design of tube hydroforming processes: artificial intelligence, numerical analysis and experimental   investigation,   Proc.   8th   NUMIFORM Conf., eds, Ghosh, S., Castro, J.M., Lee, J.K., Columbus,1118-1123.
• Di Lorenzo R., Corona V., Ingarao G. and Micari, F., 2005, Optimisation of a tubę hydroforming process by gradient techniques, Proc. VII AITEM Conference.
• Di Lorenzo R., Ingarao G., Micari F., 2006, Internal pressure and material feeding optimisation in tube hydroforming, Proc. 9lh Esaform Conf, eds, luster, N., Rosochowski, A., Glasgow, 383-386.
• Fann, K., Hsiao, P., 2003, Optimisation of loading condition for tube hydroforming, J. Mat. Proc. Techn., 140, 520 -524.
• Filice, L., Fratini, L., Micari, F., 2001. A simple experiment to characterise material formability in tube hydroforming,Annals of CIRP, 50, 181-184.
• Gelin, J.C., Ghouati, O., Labergere, C., 2000, From Optimal Design to Control of Process in Sheet Forming and Tube Hydroforming, Proc. ECCOMAS Conf
• Gelin, J.C.,  Ghouati,  O., Paquier,  P.,   1998,  Modelling and Control of Hydroforming  Processes for Flanges Forming, Annals of CIRP, 47, 213-216.
• Gelin J.C., Labergere C., 2002, Application of optimal design and control strategies to the hydroforming of min walled metallic tubes, Proc. 5th Esaform Conf, eds, Pietrzyk M., Mitura Z., Kaczmar J., Kraków, 699-702.
• Imaninejad, M., Subhash, G., Lokus, A., 2005, Loading path Optimization   of  tube   hydroforming   process,   Int.   J. Machine Tools & Manufacturing, 45, 1504-1514.
• Jirathearanat, S., Altan, T., 2005, Optimization of loading paths for tube hydroforming, Proc. 8th   ICTP, Verona (CD ROM).
• Koc, M., Altan, T., 2002, Application of two dimensional (2D) FEA for the tubę hydroforming process, Int. J. Machine Tools & Manufacturing, 42, 1285-1295.
• Labergere,  C.,  Gelin  J.C.,2005, New strategies  for optimal control  of command  laws  for tube  hydroforming processes, Proc. of 8th ICTP, Verona (CD ROM).
• Li, B., Nye, T.Y., 2006, Multi-objective Optimization of forming parameter for tubę hydroforming process based on the Taguchi method, Int. J. Manuf Techn., 28 23-30.
• Manabe, K., Suetake, M., Koyama, H.,Yang,M., 2006, Hydroforming process Optimization of aluminium alloy tube using intelligent control technique. Int. J. Machine Tools & Manufacturing, 46 1207-1211.
• Ray, P., Mac Donald, BJ.,2005,  Intelligent control  of tube hydroforming processes using finite element analysis,Proceedings of8th ICTP, Verona (CD ROM).
• Schmoeckel, D., Geiger, M., Hielscher, C., Huber, R.,  1999, Metal Forming of Tubes and Sheets with Liquid and Other Flexible Media, Annals of CIRP, 48, 497-513.
• Schmoeckel, D., Hessler, C., Engel, B., 1992, Pressure control in hydraulic tube forming, Annals of CIRP, 41,311-314.
• Sokolowski, T., Gerke, K., Ahmetoglu, M., Altan, T., 2000, Evaluation  of Tube Formability and Material Characteristics: Hydraulic Bulge Testing of Tubes, J. Mat. Proc. Techn., 98, 34-40.
• Vollertsen, F., Prange, T., Sander, M.,  1999, Hydroforming: Needs, Developments and Perspectives, Proc. 6th ICTP,1197-1210.
• Yang, J. Jeon, B., Oh, S., 2001, Design sensitivity analysis and optimization of hydroforming process, J.  Mat. Proc. Techn., 113,666-672.
• Yuan, S., Yuan, W., Wang X., 2006,   Effect  of wrinkling behaviour on formability and thickness distribution in tube hydroforming. J. Mat. Proc. Techn., 177, 668-671.
• Yuan S., Wang X., G Liu G., Wang Z.R., 2007, Control and use of wrinkles in tube hydroforming, J. Mat. Proc. Techn., 182,6-11.