تحليل تجربي و عددي پديده پارگي در فرايند شكل ‌دهي غلتكي انعطاف‌پذير مقطع كانال از ورق آلومينيم AL6061-T6

Experimental and Numerical Analysis of Fracture on Flexible Roll Forming Process of channel section in Aluminum 6061-T6 sheet

امروزه با پيشرفت فناوري، صنايعي مانند خودروسازي و ساختمان‌سازي به قطعات با سطح مقطع متغير نياز دارند. تعداد مراحل، محدوديت ابعادي و هزينه توليد بالاي اين قطعات باعث شد تا فرايند شكل‌دهي غلتكي‌ انعطاف‌پذير براي توليد اين قطعات بكار گرفته شود. يكي از مهمترين عيوبي كه در اين فرآيند وجود دارد پديده‌ي پارگي مي‌باشد. پارگي در ناحيه انتقال در لبه‌هاي خم كه ضخامت ورق نسبت به شعاع خم زياد است اتفاق مي‌افتد. در اين پژوهش به بررسي پديده پارگي در فرايند شكل‌دهي غلتكي‌انعطاف‌پذير مقطع كانالي شكل با استفاده از معيارهاي شكست نرم پرداخته شده است. بدين منظور شبيه‌سازي فرايند در نرم‌افزار اجزاي محدود آباكوس انجام شد. با بكارگيري شش معيار شكست نرم با نوشتن زيربرنامه به بررسي عيب پارگي در فرايند پرداخته شد. آزمايش‌هاي تجربي روي 27 نمونه ورق پيش‌بريده شده از جنس AL6061T6 با استفاده از دستگاه آزمايشگاهي ساخته شده در دانشگاه شهيدرجايي انجام گرفت. با مقايسه نتيجه‌هاي شبيه‌سازي عددي با نتيجه‌هاي تجربي، صحت‌سنجي نتيجه‌هاي عددي انجام شد. در ادامه با مقايسه نتيجه‌هاي پيش‌بيني معيارهاي شكست نرم با نتيجه‌هاي تجربي، معيار شكست نرم آرگون، به عنوان مناسب‌ترين معيار براي پيش‌بيني پارگي انتخاب شد. همچنين تاثير پارامترهاي، ضخامت ورق، شعاع و زاويه خم روي عيب پارگي با معيار برگزيده آرگون مورد بررسي قرار گرفت.

Today, with the development of technology, industries such as automotive and construction require products with variable cross section. Multiplicity of steps, dimensional limitation and high production costs of the components caused flexible roll forming process used to produce these products. One of the main defects in this process is the fracture phenomenon. The fracture is observed on the bending edges at transition zone that sheet thickness is large compared to the bending radius. In this research the fracture phenomenon is investigated on flexible roll forming process of channel section using ductile fracture criteria. For this purpose finite element simulation of the process using Abaqus software is done. The fracture defect in this process is investigated using six ductile fracture criteria by developing a subroutine. Experimental tests are performed on 27 specimens precut sheet of AL6061T6, using flexible roll forming machine built in Shahid Rajaee University. By comparing simulation results with experimental results, numerical results were validated. In addition, by comparing the results of ductile fracture criteria with experimental results, the Argon ductile fracture criteria, was chosen as the most appropriate criterion to predict fracture. Also the effects of parameters as sheet thickness, bending radius and bending angle on fracture with argon selected criterion is studied.