تحليل قاچي تاثير كشش از جلو و عقب جهت كاهش نيرو و فشار در فرآيند نورد نامتقارن ورق دو لايه غيرمتصل

Slab analysis of front and back tensions effects on decreasing force and pressure in asymmetrical rolling process of unbonded clad sheet

برخي ويژگي هاي مناسب از جمله مقاومت در مقابل خوردگي، استحكام بالاتر، ضرايب انتقال حرارت و الكتريسيته بالاتر، باعث شده از ورق هاي چند لايه، بطور وسيعي در صنايعي نظير ساخت سوئيچ هاي الكتريكي و الكترونيكي استفاده شود. در اين مقاله، حل تحليلي بر اساس روش قاچي ارائه شده تا فرآيند نورد نامتقارن ورق دو لايه غير همجنس غير متصل، بررسي شود. شعاع غلتك هاي كاري، سرعت غلتك ها، اصطكاك و همچنين نسبت تنش تسليم دو ماده نورد شده از مشخصه هاي فرآيند نورد نامتقارن هستند كه در اين مقاله مورد مطالعه قرار مي گيرند. براي كل ناحيه تغيير شكل پلاستيك، تنش عمودي به صورت يكنواخت و تنش برشي به صورت غير يكنواخت بر روي هر قاچ در نظر گرفته مي شود. رفتار ماده در ناحيه پلاستيك به صورت صلب-پلاستيك كامل فرض مي شود. هدف اصلي اين مطالعه، بررسي تاثير همزمان كشش از جلو و عقب و پارامترهاي نامتقارني بر توزيع تنش عمودي و فشار در طول سطح تماس غلتك ها با ورق چند لايه به منظور كاهش فشار و نيرو مورد نياز فرآيند است كه براي اولين بار ارائه مي شود. تاثير پارامترهاي فوق بر موقعيت نقاط خنثي در سطوح غلتك هاي بالايي و پاييني نيز مورد بررسي قرار مي گيرد. همچنين حداكثر مقدار كشش از جلو جهت جلوگيري از ايجاد حالت لغزش ورق مشخص مي شود. نتايج نشان مي دهد كه با اعمال مقادير مناسب كشش به ورق در ورودي و خروجي منطقه تغيير شكل، مقدار نيرو و گشتاور فرآيند به ميزان قابل توجهي كاهش مي يابد.

Some appropriate characteristics like corrosion resistance, higher strength, and higher thermal and electrical conductivities cause that applications of clad sheets have been recently increased significantly in industries like production of electrical and electronic switches. In this paper, an analytical solution based on the slab method analysis is presented to investigate the asymmetrical rolling of unbonded clad sheet. Roll radii, roll speeds, friction condition between surfaces, as well as the yield stress ratio of material of sheets are parameters of the asymmetrical rolling that considered in this paper. The non-uniformity of the shear stresses and the uniformity of the normal stresses at the vertical sides of each slab across the portion of the deformation material is taken into account through the plastic region. The behavior of material in plastic region is considered to be rigid-perfectly plastic. The main goal of this paper is to investigate the simultaneous effect of back and front tension and asymmetrical parameters on normal stresses and pressure distributions along the contact area of rolls and sheets for the first time in order to decrease pressure and force in the process. The effects of these parameters on the positions of the neutral points on the upper and lower rolls are also investigated. Moreover, the maximum back and front tensions to avoid slipping of the sheet are determined. The results show that by applying the proper amounts of tensions to the sheet at the entry and exit of deformation zone, pressure and force values could be reduced, considerably.