مطالعه عددی پارامترهای هندسی هسته و پوسته سولنوئید ضربه زن در فرآیند قلمزنی ورقهای فلزی

در این پژوهش مکانیزم طراحی شده برای قلمزنی ورق های فلزی بررسی عددی شده است، این مکانیزم شباهت زیادی به شکل دهی تدریجی ورق دارد، در این روش شکل دهی، ورق مقید شده و ابزار شکل دهنده با حرکت تدریجی خود، طرح موردنظر را روی ورق ایجاد می نماید. تفاوت اصلی مکانیزم طراحی شده با شکل دهی تدریجی معمولی عبارت است از: امکان کنترل انرژی و زمان ضربه و مقید کردن ورق به کمک ماده محافظ پشت آن، بجای گرفتن اطراف ورق. در این مکانیزم از سولنوئید جهت تولید حرکت ضربه ای استفاده شده است تا بتوان ضربه را کنترل نمود. با تحریک سولنوئید هسته به سمت مرکز سیم پیچ حرکت می کند. با کنترل ولتاژ می توان قدرت ضربه و با تغییر شیوه تحریک می توان سرعت ضربه را کنترل نمود. در این مقاله سولنوئید مورداستفاده شبیه سازی شده است. بدین منظور نرم افزار به کمک معادلات مغناطیس نیروی وارد بر هسته را بدست می آورد، سپس به کمک رابطه نیوتن که با یک معادله دیفرانسیل درجه دو خطی بیان شده است جابجایی هسته محاسبه می شود، برای ایجاد قابلیت جابجایی هسته، در مدل سازی از مش انعطاف پذیر استفاده شده است، برای صحت سنجی مدل آزمایشی صورت گرفته است که نیروی وارد بر هسته را در طول کورس به دست می آورد. هندسه نوک هسته یکی از پارامترهایی است که بر انرژی ضربه مؤثر است، ازاین رو زاویه مناسب برای نوک هسته بدست آمده است. ازآنجاکه جرم هسته قابل تغییر است تأثیر این پارامتر و سوراخ کردن هسته برای کاهش وزن آن مدنظر قرار گرفته است. درنهایت تأثیر پوسته دربرگیرنده سیم پیچ بر قدرت و انرژی ضربه بررسی شده است.