بررسی تأثیر پارامتر‌های هندسی بر عیوب در فرآیند شکل‌دهی غلتکی کانال نامتقارن

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 1، دوره 30، شماره 2 - شماره پیاپی 20، شهریور 1398، صفحه 1-16   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v30i2.73618

نویسندگان

یاسر تاجیک¹؛ حسن مسلمی نایینی^{* 1}؛ روح‌اله عزیزی تفتی²؛ داود اکبری³؛ محمد مهدی کسائی⁴

¹دانشگاه تربیت مدرس

²دانشگاه یزد

³تربیت مدرس

⁴دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین

چکیده

در این مقاله ضمن تحلیل عیب‌های پیچش و انحنای طولی در فرآیند شکل‌دهی غلتکی مقاطع کانالی شکل نامتقارن، اثر پارامتر‌های هندسی مختلف روی این عیوب بررسی شده است. ابتدا مدل اجزای محدود فرآیند با قابلیت پیش‌بینی عیوب ایجاد و برای ارزیابی اعتبار نتایج اجزای محدود، آزمایش‌هایی تجربی انجام شد. سپس با تکرار شبیه‌سازی اجزای محدود اثر پارامترهای هندسی مختلف شامل ضخامت ورق، پهنای کف و عرض بال‌های کانال روی عیوب یاد شده بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت ورق و پهنای کف کانال، زاویه پیچش کاهش می‌یابد و افزایش عرض بال‌های کانال، زاویه پیچش مقطع را افزایش می‌دهد. هم‌چنین روند تغییرات انحنای طولی مشابه با روند تغییرات میانگین کرنش‌های طولی باقی‌مانده در لبه‌ بال‌های کانال می‌باشد.
.

کلیدواژه‌ها

شکل‎دهی غلتکی سرد؛ کانال نامتقارن؛ پیچش؛ انحنای طولی؛ شبیه‌سازی اجزای محدود

سایر فایل های مرتبط با مقاله

1-EA-tajik - Nahayi2.pdf

مراجع

[1] Halmos, George T., ed. Roll forming handbook. CRC Press, 2005.

[2] Ding, Shichao, Paul A. Meehan, and William JT Daniel, A novel sheet metal forming method Millipede forming, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 211, pp. 376-381, 2011.

[3] D. Bhattacharyya, P. Smith, C.H. Yee, and I.F Collins, The Prediction of deformation length in cold roll forming, Journal of Mechanical Working Technology, Vol. 9, pp.181-191, 1984.

[4] D. Bhattacharyya, P. Smith, S.K. Thadakamalla, and I.F Collins, The Prediction of Roll Load in Cold Roll Forming, Journal of Mechanical Working Technology, vol. 14, pp. 363-379, 1987.

[5] D. Bhattacharyya, P. Smith, The development of longitudinal strain in cold roll forming and its influence on product straightness, In: presented at 1st International Conference on Technology of Plasticity, Tokyo, Japan. pp. 422-427, 1984.

[6] D. Bhattacharyya, T.C. Maltby, T.A. Martin, and S.M. Panton, Prediction of Strain Development while Roll Forming Fundamentals Sections, Advanced Technology of Plasticity, vol. 2, pp. 871-876, 1990.

[7] M. Lindgren, An improved model for the longitudinal peak strain in the flange of a roll formed U-channel developed by FE-analyses, steel research int. vol. 78, 2007.

[8] M. Lindgren, Cold roll forming of a U-channel made of high strength steel, Journal of Materials Processing Technology, vol. 186, pp. 77-81, 2007.

[9] M. Lindgren, Experimental investigations of the roll load and roll torque when high strength steel is roll formed, Journal of Materials Processing Technology, vol. 191, pp. 44-47, 2007.

[10] R. Boman, L. Papeleux, Q.V. Bui, J.P. Ponthot, Application of the Arbitrary Lagrangian Eulerian formulation to the numerical simulation of cold roll forming process, Journal of Materials Processing Technology, vol. 177, pp. 621-625, 2006.

[11] J.H. Wiebenga, M. Weiss, B. Rolfe, and van den A.H. Boogaard, Product defect compensation by robust optimization of a cold roll forming process, Journal of Materials Processing Technology, vol. 213, pp. 978-986, 2012.

[12] G. Zeng, S.H. Li, Z.Q. Yu, X.M .Lai, Optimization design of roll profiles for cold roll forming based on response surface method, Materials and Design, vol. 30, pp. 1930-1938, 2009.

[13] M. Farzin, M. Salmani Tehrani, and E. Shameli, Determination of Buckling Limit of Strain in Cold Roll Forming by the Finite Element Analysis, Journal of Materials Processing Technology, vol. 125-126, pp. 626-632, 2002.

[14] M. Salmani Tehrani, P. Hartley, H. Moslemi Naeini, H. Khademizadeh, Localised edge buckling in cold roll-forming of symmetric channel section, Thin-Walled Structures, vol. 44, pp. 184-196, 2006.

[15] M. Salmani Tehrani, P. Hartley, H. Moslemi Naeini, H. Khademizadeh, Localised edge buckling in cold roll-forming of circular tube section, Journal of Materials Processing Technology, vol. 177, pp. 617-620, 2006.

[16] M.M. Kasaei, et al. Prediction of maximum initial strip width in the cage roll forming process of ERW pipes using edge buckling criterion, Journal of materials processing technology, vol. 214, pp. 190-199, 2014.

[17] R. Azizi Tafti, Theoretical, numerical, and experimental investigation of edge wrinkling defect in cold roll forming of symmetric channel sections, Phd Thesis, Mechanical Engineering Faculty, Tarbiat Modares University, Tehran, 2013.

[18] H. Ona, T. Jimma, Experiments into the cold roll-forming of straight asymetrical cheannehs, Journal of Mechanical Working Technology, vol. 8, pp. 273-291, 1983.

[19] W.-g. Cha, N. Kim, Study on twisting and bowing of roll formed products made of high strength steel, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, vol. 14, PP. 1527-1533, 2013.

[20] N. Rebelo, et al, Comparison of implicit and explicit finite element methods in the simulation of metal forming processes, ABAQUS Users Conf., Newport, RI. 1992.

[21] A. M. Prior, Applications of implicit and explicit finite element techniques to metal forming, Journal of Materials Processing Technology, vol. 45, PP. 649-656, 1994.