تحلیل کرانه بالایی فرآیند نورد نامتقارن ورق

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

در این مقاله فرآیند نورد نامتقارن ورق‌های فلزی به روش کرانه بالایی تحلیل شده است. در تحلیل، قوس‌های تماس غلتک‌های بالا و پایین با ورق، با وترهای نظیر آن‌ها جایگزین شده‌اند. ماده در حال تغییرشکل به دو قسمت بالایی و پایینی که توسط یک خط موازی با خط میانی ورق تغییرشکل یافته از هم جدا شده اند، تقسیم شده است. محل‌های تقاطع امتداد وترهای غلتک‌ها با خط مذکور، به عنوان مراکز دستگاه‌های مختصات استوانه‌ای تعیین شده‌اند. هر قسمت به سه ناحیه تغییرشکل تقسیم و بر اساس میدان سرعت ارایه شده توان‌های برشی، اصطکاکی، تغییرشکل داخلی و توان کل محاسبه شده‌اند. توان کل نسبت به موقعیت مرز مشترک بین دو قسمت بالایی و پایینی و موقعیت مکان‌های نقطه‌های خنثی روی غلتک‌ها بهینه شده است. نتایج تحلیل شامل گشتاور لازم، نیروی نورد و شعاع انحنای ورق خروجی، با نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی سایر محققان و همچنین با نتایج شبیه‌سازی عددی با نرم‌افزار دیفرم مقایسه شده‌اند. مقایسه ها نشان داده شد که در پایان نیز اثر عوامل نامتقارنی فرآیند بر گشتاور لازم، نیروی نورد و شعاع انحنای ورق تغییرشکل یافته بررسی شده‌اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Dewhurst P., Collins I. F. and Johnson W., A Theoretical and Experimental Investigation into  Asymmetrical Hot Rolling. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 16, No. 6, pp. 389-397, 1974.
[2]  Hwang Y.M. and Chen T.H., Analysis of Asymmetrical Sheet Rolling by Stream Function Method. JSME International Journal, Vol. 39, No. 4, pp. 598-605, 1996.
[3]  Gao H., Ramalingam S., Barber G. and Chen G., Analysis of Asymmetrical Cold Rolling with Varying Coefficients of Friction. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 124, No. 1-2, pp. 178-182, 2002.
[4]  Salimi M. and Kadkhodaei M., Slab Analysis of Asymmetrical Sheet Rolling. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 150, No. 3, pp. 215-222, 2004.
[5]  Kawałek A., The Theoretical and Experimental Analysis of The Effect of Asymmetrical Rolling on The Value of Unit Pressure. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 157, pp. 531-535, 2004.
[6]  Mousavi S.A., Ebrahimi S. and Madoliat R., Three Dimensional Numerical Analyses of Asymmetric Rolling. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 187, pp. 725-729, 2007.
[7]  Gudur P., Salunkhe M. and Dixit U., A Theoretical Study on The Application of Asymmetric Rolling for The Estimation of Friction. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 50, No. 2, pp. 315-327, 2008.
[8]  Zhang S., Zhao D., Gao C. and Wang G., Analysis of Asymmetrical Sheet Rolling by Slab Method. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 65, No. 1, pp. 168-176, 2012.
[9]  Qwamizadeh M., Kadkhodaei M. and Salimi M., Asymmetrical Sheet Rolling Analysis and Evaluation of Developed Curvature. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 61, No. 1-4, pp. 227-235, 2012.
[10]             Qwamizadeh M., Kadkhodaei M. and Salimi  M., Slab Analysis of Asymmetrical Rolling of Bonded Two-Layer Sheets. ISIJ international, Vol. 53, No. 2, pp. 265-273, 2013.
[11]             Qwamizadeh M., Kadkhodaei M. and Salimi M., Asymmetrical Rolling Analysis of Bonded Two-Layer Sheets and Evaluation of Outgoing Curvature. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 73, No. 1-4, pp. 521-533, 2014.
[12]             Park J.J., Finite-Element Analysis of Severe Plastic Deformation in Differential-Speed Rolling. Computational Materials Science, Vol. 100, pp. 61-66, 2015.
[13]             Afrouz F. and Parvizi A., An Analytical Model of Asymmetric Rolling of Unbounded Clad Sheets with Shear Effects. Journal of Manufacturing Processes, Vol. 20, pp. 162-171, 2015.
[14]             Parvizi V. and Afrouz F., Slab Analysis of Asymmetrical Clad Sheet Bonded before Rolling Process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 87, No. 1-4, pp. 137-150, 2016.
[15]             Aboutorabi A., Assempour A. and Afrasiab H., Analytical Approach for Calculating the Sheet Output Curvature in Asymmetrical Rolling: In The Case of Roll Axis Displacement as a New Asymmetry Factor. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 105, pp. 11-12, 2016.
[16]             Sun J., Peng Y., Dong Z. and Du X., Study on Asymmetrical Deformation and Curvature of Heavy Cylinder Rolling. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 133, pp. 720-727, 2017.
[17]             Razani N., Dariani B. M. and Soltanpour M., Analytical Approach of Asymmetrical Thermomechanical Rolling by Slab Method. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 94, No. 1-4, pp. 175-189, 2018.
[18]             Wang J., Liu X. and Guo W., Analysis of Mechanical Parameters for Asymmetrical Strip Rolling by Slab Method. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 98, No. 9-12, pp. 2297-2309, 2018.
[19]             Wang J.,  Liu X., Sun X., Study on the relationship between asymmetrical rolling deformation zone configuration and rolling parameters, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 187, 105905, 2020.
[20]              Prager W. and Hodge P.G., Theory of perfectly plastic solids. John Wiley & Sons, New York, 1951.