بررسی اثر معیار تسلیم بر روی پیش بینی برگشت فنری در شکل دهی غلتکی کانال متقارن

شکل دهی غلتکی سرد فرایندی است که در آن نوار ورق در حالت سرد، با عبور پیوسته از بین مجموعه ی غلتک های دوار و بدون تغییر محسوس در ضخامت، به یک پروفیل با مقطع دلخواه شکل داده می شود. با وجود سابقه ی زیاد و گستردگی کاربرد، این فرایند هنوز از نظر تحلیل نظری و شبیه سازی ضعیف است. با توجه به اهمیتی که فرایند شکل دهی غلتکی در تولید انبوه مقاطع ساختمانی، وابسته به نیاز بازار دارد هنوز به نظر می رسد که کمبودهایی در زمینه ی پیش بینی هندسه ی نهایی محصول پس از تغییر شکل وجود دارد که عمدتاً این کار در صنعت با انجام آزمون و خطا صورت می پذیرد. از این رو، نیاز است که با انجام یک تحلیل نرم افزاری در زمینه ی برگشت فنری باعث صرفه جویی در زمان و هزینه ی فرایند شد و آزمون و خطا را به حداقل رساند. معیارهای تسلیم از عوامل مهم بر پیش بینی برگشت فنری در شبیه سازی عددی فرایند شکل دهی غلتکی است. به همین دلیل در این پایان نامه سعی بر آن شده است که عوامل گوناگون موثر بر زاویه ی نهایی محصول و به ویژه معیارهای تسلیم بررسی شوند. برای این امر شبیه سازی های مختلفی با شرایط متفاوت (زاویه های خم مختلف، شبکه بندی متفاوت و ...) و معیارهای تسلیم von mises، barlat و hill با استفاده از دو حل گر دینامیک صریح و استاتیک ضمنی در دو نرم افزار اجزای محدود abaqus و marc در زمینه ی این فرایند انجام شده است. برای مدل سازی این فرایند از دو نوع غلتک بالایی در ایستگاه اول استفاده شده است؛ غلتک بالایی استوانه ای شکل و غلتک بالایی ذوزنقه ای شکل. باتوجه به فقدان یک دستگاه شکل دهی غلتکی آزمایشگاهی و مشکلات موجود در آزمایش صورت گرفته در صنعت، آزمایش دیگری در آزمایشگاه در ارتباط با فرایند خمش vشکل انجام شده است. بنابراین شبیه سازی های دیگری مطابق با آزمایش خمش vشکل با تغییر پارامترهای گوناگون (جابجایی متفاوت سنبه، ضخامت مختلف و...) صورت گرفته است. نتایج نشان می دهند که غلتک بالایی استوانه ای شکل مهار خوبی روی ورق ندارد و به همین دلیل زاویه های نهایی ورق به حد چشم گیری از زاویه های قالب فراتر می روند. درحالی که محصول خروجی در حالت غلتک بالایی ذوزنقه ای شکل دارای کیفیت مطلوب تری است (ناحیه ی بال مستقیم و بدون انحنا است). همچنین از نتایج می توان دریافت که با افزایش جابجایی سنبه از میزان برگشت فنری در فرایند خمش vشکل کاسته می شود. این کاهش آن قدر ادامه می یابد که در حالتی که فاصله ی سنبه و ماتریس تقریباً برابر ضخامت ورق می شود برگشت فنری به پیش فنری تبدیل می گردد.