بررسي پارامترهاي اثرگذار بر طول تغييرشكل در فرايند شكل دهي غلتكي انعطاف ‌پذير

Investigation of Parameters Affecting Deformation Length in Flexible Roll Forming Process

در اين مقاله با استفاده از شبيه سازي اجزاي محدود و نتايج آزمايش هاي تجربي، تغييرات طول تغييرشكل و كرنش طولي در شكل دهي غلتكي انعطاف پذير مورد بررسي قرار مي گيرد و ارتباط بين آنها مشخص مي گردد. شكل دهي غلتكي انعطاف پذير، يك فرايند ساخت نوين براي توليد پروفيل هاي با سطح مقطع متغير است. يكي از پارامترهاي مهم اين فرايند، فاصله نقطه ي شروع تغييرشكل پيش از ايستگاه شكل دهي تا مقطع مركزي غلتك ­ها در آن ايستگاه است كه به آن طول تغييرشكل گفته مي شود. اين پارامتر در تعيين فاصله بين ايستگاه­ هاي شكل­ دهي و رفتار تغييرشكل ورق نقش اساسي دارد. همچنين اثر قطر غلتك و خواص مكانيكي ورق بر طول تغييرشكل مشخص مي گردد. نتايج نشان داد بيشينه طول تغييرشكل به هنگام شكل دهي بخش كششي پروفيل كانالي با سطح مقطع متغير روي مي دهد كه علت آن كشش مضاعفي است كه به علت هندسه مقعر بال در اين بخش به لبه آن اعمال مي شود. همچنين نتايج نشان داد كه با افزايش قطر غلتك و تنش تسليم، طول تغييرشكل در هر چهار بخش باريك، كششي، فشاري و عريض پروفيل كانالي با سطح مقطع متغير افرايش مي­ يابد در حالي كه با افزايش ضخامت ورق، طول تغييرشكل در اين بخشها كاهش مي يابد.

In this paper, the changes of deformation length and longitudinal strain in flexible roll forming are investigated using finite element simulations and experiments, and the relationship between them is determined. Flexible roll forming is a novel manufacturing process to produce variable cross-section profiles. One of the important parameters of this process is the distance between the starting point of the deformation before a forming station and the central cross-section of rolls at that station, which is called the deformation length. This parameter plays a key role in determining the distance between forming stations and the deformation behavior of the sheet. In the research work, the influence of roll diameter and mechanical properties of the sheet on the deformation length is also specified. The results showed that the maximum deformation length occurs when the stretching zone of the variable cross-section channel profile is formed because the additional tension is applied to the edge due to the concave geometry of the flange in this zone. The results also showed that the deformation length increases in all four of the stretching and compression zones and the slim and wide areas of the variable cross-section channel profile with the increase of roll diameter and yield stress, while it decreases in these zones with the increase of sheet thickness.