بررسي اثر پارامترهاي مختلف بر روي عيب تورفتگي ايجاد شده در شكل‌دهي غلتكي مجدد لوله‌هاي گرد به چهارگوش

در سال‌هاي اخير روش‌هاي مختلفي براي توليد لوله‌هاي چهارگوش بوسيله فرآيندهاي شكل‌دهي مجدد ارائه گرديده است. به طور عمده انتظار مي‌رود كه شكل دادن يك لوله مربعي براي استفاده صنعتي بدون عيب باشد، كه اين موضوع بايد در مرحله طراحي و قبل از شروع آزمايشات عملي، بررسي شود. در اين مقاله تغيير شكل الاستيك-پلاستيك يك لوله گرد فلزي طي فرآيند شكل‌دهي مجدد غلتكي سرد و تبديل آن به لوله بدون عيب با مقطع مربعي توسط نرم‌افزار اجزاء محدود اباكوس بررسي شده است. ميزان شكل‌گيري عيب تورفتگي(پارامترC) در قسمت تخت لوله چهارگوش در طول فرآيند شكل‌دهي يكي از موارد موثر در كيفيت نهايي اين لوله‌ها به حساب مي‌آيد. بر اين اساس، در اين تحليل اثر پارامترهاي مختلف فرآيند مانند نسبت هندسي، مقدار كاهش ارتفاع، ضريب اصطكاك، شعاع غلتك و جنس لوله‌ها بر روي ميزان رخ دادن عيب تورفتگي در فرآيند چهارگوش كردن مورد بررسي قرار گرفته است. يافته‌ها نشان مي‌دهد كه با افزايش كاهش ارتفاع، مقدار پارامترC براي نسبت هاي هندسي ثابت افزايش مي‌يابد. نسبت هندسي به عنوان يك عامل مهم در ميزان شكل‌گيري پارامتر C مي‌تواند نقش مهمي را در فرآيند چهارگوش كردن لوله داشته باشد. به منظور تاييد نتايج حاصل از شبيه سازي يكسري آزمايش‌هاي تجربي انجام گرفت كه تطابق خوبي بين نتايج شبيه سازي و آزمايش‌هاي تجربي مشاهده گرديد.

In recent years, various ways have been used for productions of square tube by reshaping processes. Mainly, it is expected that forming of a square tube that does not have any defects for using in industrial application, should be investigated during the design stage, before trials begin. In this paper, the elasto-plastic deformation of a circular pipe into a square tube without any defects, during the cold re-shape rolling process, is examined by Abaqus finite element software. The occurrence of collapse defect (parameter C) in the flat part of square tube during the forming process is one of the influential negative factors in the final quality of these tubes. Accordingly, the effects of various process parameters such as geometric ratio, roll gap reduction, friction coefficient, roll radius and the material of the pipe, on the occurrence of collapse defect in the squaring process are discussed. The findings show that with increasing the roll gap reduction, the amount of parameter C increases for constant geometric ratios. The geometric ratio is a major factor on the occurrence of collapse defect in the process of squaring circular tubes. In order to verify the simulation results, several experimental tests were performed. Obtained results of simulation showed good agreements with the experiment results.