استخراج محدوده بهینه پارامترهای فرآیند شکل دهی غلتکی با کمینه سازی کرنش طولی و برگشت فنری با نمودارهای کانتوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 دانشجوی دکتری، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد ارومیه، دانشگاه آزاداسلامی، ارومیه، ایران

چکیده

در این تحقیق فرآیند شکل­دهی غلتکی سرد مقاطع U شکل با روش اجزا محدود تحلیل شده است و تاثیر پارامترهای فرآیند بر کرنش طولی و برگشت فنری با استفاده از مدل رویه پاسخ بررسی شده است. سپس با استفاده از نمودارهای کانتوری، محدوده بهینه پارامترها استخراج شده است. مدل اجزای محدود با استفاده از نتایج تجربی مورد تایید قرار گرفته است. آزمایش­های لازم با استفاده از طرح مرکب مرکزی طراحی شده­ است. قطر غلتک، سرعت خطی ورق­، فاصله و تعداد ایستگاه­ها به عنوان متغیرهای ورودی و برگشت فنری و کرنش طولی پلاستیکی میانگین، به عنوان توابع پاسخ در نظر گرفته شده­اند. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که روش رویه پاسخ با دقت قابل قبولی تاثیر پارامترهای ورودی بر توابع پاسخ را مدل­سازی می­کند. مطابق با مدل بدست آمده، افزایش تعداد ایستگاه­ها و قطر غلتک­ها منجر به افزایش دقت زاویه­ای یا کاهش برگشت فنری و افزایش سرعت خطی ورق باعث افزایش برگشت فنری می­شود. افزایش فاصله ایستگاه­ها و قطر غلتک­ها باعث کاهش کرنش طولی پلاستیکی میانگین و افزایش سرعت خطی ورق باعث افزایش کرنش طولی پلاستیکی میانگین می­شود. 

کلیدواژه‌ها


[1]  Halmos G.T., Roll Forming Handbook, Published by Taylor & Francis Group, 2006.
[2]  Safdarian R. and Moslemi Naeini H., The effects of forming parameters on the cold roll forming of channel section, Thin-Walled Struc, Vol. 92, pp. 130-136, 2015.
[3] Bhattacharyya D., Smith C., Yee I., and Collins F., The development of longitudinal strain in Cold Roll Forming and its influence on product straightness, first international conf. on tech. of plasticity, Tokyo, The japan Soc. For Tech of plasticity., Vol. 1, pp. 422-427, 1984.
[4]  Heislitz F., Livatyali H., Ahmetoglu M.A., Kinzel G.L., and Altan, T., Simulation of roll forming process with 3-D FEM Code PAM-STAMP, J. Materials Proc. Tech., Vol. 59, No. 1-2, pp. 59–67, 1996.
[5]  Hong S., Lee S., and Kim N., A parametric study on forming length in roll forming, J. Materials Proc. Tech., Vol. 113, No. 1-3, pp. 774-778, 2001.
[6]  Panton S.M., Zhu S.D., and Duncan J.L., Geometric constraints on the forming path in roll forming channel sections, Proc. Inst. Mech. Eng. 2006.
[7]  Zhu S.D. and Panton S.M., The effects of geometric variables in roll forming a channel section, Proc. Inst. Mech. Eng., Part B: J. Eng. Manuf., Vol. 210, No. 2, pp. 127-134, 1996.
]8 [ پناهی­زاده رحیملو ولی­اله، مسلمی نائینی حسن، لیاقت غلامحسین، سلمانی تهرانی مهدی، بررسی عددی و تجربی اثر مدل‌های سخت‌شوندگی روی پدیده برگشت فنری در فرآیند شکل‌دهی غلتکی سرد مقاطع U شکل متقارن، مجله مهندسی مکانیک مدرس، دوره 13، شماره 6، صفحه 82-74، تابستان 1392.
]9 [سلمانی تهرانی مهدی، بهرامی مسلم، بررسی تحلیلی و عددی طول تغییر شکل در شکل‌دهی غلتکی لوله گرد، مجله علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مجلسی، سال 3، شماره 2، صفحه 35-25، تابستان 1388.
[10] McClure C.K., and Li H., Roll forming simulation using finite element analysis, Manuf Review, Vol. 8, No. 2, pp. 114–122, 1995.
[11] Montgomery D.C. Design and analysis of experiments, 4th edition, Wiley, 1997.
[12] Modanloo M., Hasanzadeh R., and Esmaili P., The Study of Deep Drawing of Brass-steel Laminated Sheet Composite Using Taguchi Method, Int. J. Eng., TRANSACTIONS A: Basics, Vol. 29, No. 1, pp. 103-108, 2016.
[13] Alimirzaloo V. Optimization of the Final Forging Process of the Compressor Blade of an Aerial Motor, Ph.D. thesis., Amirkabir Uni. Tech., 2011.
[14] Alimirzaloo V. and Modanloo M., Minimization of the Sheet Thinning in Hydraulic Deep Drawing Process Using Response Surface Methodology and Finite Element Method, Int. J. Eng., TRANSACTIONS B: Applications, Vol. 29, No. 2, pp. 264-273, 2016.