بررسی عددی و تجربی اثر گرمای موضعی روی کاهش عیب برگشت‌فنری در فرایند شکل‌دهی غلتکی انعطاف‌پذیر

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجایی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه ساخت و تولید، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجایی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2023.389451.1759
چکیده

یکی از محدودیت‌های شکل‌دهی غلتکی سنتی ساخت قطعات با مقاطع ثابت است بنابراین فرایند شکل‌دهی غلتکی انعطاف‌پذیر به‌منظور تولید قطعات با سطح مقطع متغیر ایجاد شد. مهم‌ترین عیوب این فرایند شامل، تابیدگی کف، برگشت‌فنری، انحراف از موقعیت مطلوب لبه، چین‌خوردگی لبه و پارگی در گوشه‌ها می‌باشد. در این مقاله به بررسی عددی و تجربی اثر حرارت‌­دهی به ورق در حین فرایند شکل‌دهی غلتکی انعطاف‌­پذیر روی عیب برگشت‌فنری پرداخته شده است. بدین منظور شبیه‌سازی اجزای محدود ترمومکانیکال فرایند در نرم‌افزار آباکوس انجام شد. آزمایش‌­های تجربی با استفاده از دستگاه شکل­‌دهی غلتکی انعطاف­‌پذیر ساخته شده در دانشگاه شهید رجایی تهران به همراه سازوکار حرارت­‌دهی موضعی الحاقی در پنج دمای 25، 100، 200، 300 و 400 درجه سانتی‌گراد به‌منظور صحت سنجی نتایج شبیه­‌سازی انجام شد. برای اندازه­‌گیری دمای ورق، از ترمومتر لیزری استفاده شد. برای جلوگیری از بازتاب نور لیزر و خطا در محاسبه دما، ورق به‌وسیله پوشش‌­دهی کربن مات گردید. نتایج نشان داد که با افزایش دما برگشت‌فنری نسبت به شکل‌­دهی در دمای محیط در هر دو جنس آلومینیوم کاهش یافت و با افزایش استحکام تسلیم، برگشت‌فنری افزایش یافت. با افزایش دما تا 400 درجه سانتی­‌گراد نسبت به دمای محیط، برگشت‌فنری در ضخامت 1 و 5/1 میلی‌متر، به ترتیب 5/33 و 2/41 درصد کاهش پیدا کرد؛ همچنین مقایسه نتایج شبیه­‌سازی و تجربی تطابق خوبی را نشان داد.