چکیده: در سال‌های اخیر افزایش رقابت در صنایع خودروسازی، صنایع هوافضا و تسلیحاتی سبب شده است تا این مراکز به سمت تولید تجهیزات سبک‌، با مصرف سوخت کم و سازه های مستحکم سوق داده شود. در این راستا ساخت قطعات یکپارچه‌ی توخالی با هندسه‌ی پیچیده از ورق و لوله، با استفاده از روش‌های شکل‌دهى با قالب انعطاف‌پذیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. از مهم‌ترین این روش‌ها می توان به شکل‌دهی با بالشتک کشسان و شکل‌دهی با سیال اشاره کرد که به علت انعطاف پذیرى بالا در تولید قطعات پیچیده، کیفیت سطح مطلوب و هزینه ی پایین ساخت قالب؛ به علت استفاده از یک نیمه ی صلب ابزار؛ گوی سبقت را از دیگر روش‌های سنتی ربوده است. در این پژوهش تحلیل عددی و تجربی فرایند انبساط دهی لوله درزدار ‌فولادی زنگ نزن 304، با استفاده از بالشتک کشسان از جنس پلی‌اورتان انجام شد. نخست با هدف اطمینان خاطر از طراحی قالب شکل‌دهی با بالشتک کشسان، به تحلیل تنش اجزاء قالب -به صورت سه‌بعدی و شکل‌پذیر- پرداخته شد. به ‌منظور استخراج ضریب نقص لوله و ثوابت شکست آن، مدل‌سازی فرایند هیدروبالجینگ لوله درزدار با مدل شکست نرم پیشرونده از نوع منحنی حد شکل‌دهی تا آستانه ترکیدگی انجام و ضمن مقایسه با نتایج آزمون تجربی دیگر مراجع، مورد مطالعه قرار گرفت. با هدف تشخیص میزان تاثیرگذاری عوامل ذاتی و محیطی بر روی فرایند شکل‌دهی با بالشتک کشسان از تلفیق روش المان محدود و روش طراحی آزمایش‌های تاگوچی استفاده شد. در این بخش اثر هفت عامل ضریب اصطکاک بین قالب و لوله، ضریب اصطکاک بین لاستیک و لوله، سختی و طول لاستیک، شعاع گوشه قالب، طول ناحیه تغییرشکل و پیشروی محوری لوله، بر روی عمق متوسط انبساط‌دهی، اختلاف عمق، تعداد چین، یکنواختی توزیع ضخامت و کرنش ضخامتی مورد مطالعه قرار گرفت. مدل‌سازی سه بعدی فرایند انبساط دهی لوله درزدار به کمک بالشتک کشسان تحت شرایط روانکاری مختلف نیز در مرحله پایانی شبیه سازی انجام شد. نتایج عددی از تاثیر قابل توجه سیستم روانکار مورد استفاده خصوصاً بین لاستیک و لوله در موفقیت فرایند حکایت دارد. در بخش تجربی از این تحقیق، آزمون فشار لاستیک بر اساس استاندارد ASTM D575-91 انجام و منحنی تنش-کرنش و ثوابت معادله ساختاری مونی-ریولین پلی ‌اورتان تعیین شد. شکل دهی لوله‌های مدرج شده فولادی، با استفاده از بالشتک کشسان در شرایط مختلف روانکاری تا رسیدن به آستانه پارگی انجام؛ توزیع کرنش‌های طولی، محیطی و ضخامتی بدست آمد. مقایسه حالت کرنش‌های بدست آمده از این قطعات در ناحیه سالم با منحنی حد شکل‌دهی لوله از روش هیدروفرمینگ، افزایش شکل‌پذیری در فرایند شکل‌دهی با لاستیک را نشان می دهد. نتایج تجربی نشان داد، قطعات سالم بدون چین‌خوردگی با استفاده از روانکار نایلون بین لاستیک و لوله و روانکار روغن کشش بین لوله و قالب شکل‌ داده می شود. در انبساط‌دهی آزاد لوله با بالشتک کشسان به علت افزایش فشار هیدروستاتیکی و همچنین تغذیه محوری ناخواسته از شرایط اصطکاکی بین لاستیک و لوله، که موجب انحراف مسیر کرنش به سمت چپ منحنی حد شکل‌دهی (حالت فشار-کشش) می گردد؛ بهبود شکل‌پذیری و افزایش عمق بالج مشاهده خواهد شد. در مرحله نهائی به منظور بررسی کارائی و دقت تحلیل، در یک مطالعه موردی، مدل‌سازی عددی و ساخت تجربی قطعه بادامک از لوله فولادی به روش شکل دهی با لاستیک انجام شد. در نهایت قطعه بادامک با موفقیت ساخته، نتایج این قسمت نیز با روش هیدروفرمینگ مقایسه شد.