بررسي اثر پارامترهاي هندسي بر زاويه ي پيچش مقطع در شكل دهي غلتكي مقطع كانال نامتقارن، با استفاده از شبيه سازي اجزاي محدود

بررسي اثر پارامترهاي هندسي بر زاويه ي پيچش مقطع در شكل دهي غلتكي مقطع كانال نامتقارن، با استفاده از شبيه سازي اجزاي محدود

شكل دهي غلتكي سرد فرآيندي است كه در آن نوار ورق در حالت سرد با عبور پيوسته از بين مجموعه غلتك هاي دوار، بدون تغيير محسوس در ضخامت، به يك پروفيل با مقطع دلخواه شكل داده مي شود. با توجه به نياز به توليد قطعاتي با مقطع كانال نامتقارن، در اين مقاله اثر پارامترهاي هندسي بر زاويه ي پيچش مقطع در شكل دهي كانال نامتقارن بررسي مي شود. منظور از عدم تقارن در اين مقاله، تفاوت عرض بال هاي كانال است. براي اين كار و با توجه به عدم وجود سابقه ي پژوهشي درباره ي كانال نامتقارن، يك فرايند نمونه ي شكل دهي كانال متقارن انتخاب شده است. ابتدا با شبيه سازي اجزاي محدود اين فرايند و مقايسه ي توزيع كرنش طولي در نزديكي لبه ي بال با كرنش هاي تجربي، اعتبار نتايج شبيه سازي نشان داده شده است. سپس با تكرار شبيه سازي اجزاي محدود براي مقطعي مشابه و با عرض بال هاي متفاوت و تغيير پارامترهاي هندسي مانند تفاوت عرض بال ها، ضخامت ورق و زاويه ي پروفيل، اثر اين پارامترها بر زاويه ي پيچش مقطع بررسي شده است. بررسي نتايج شبيه سازي ها نشان مي دهد كه زاويه ي پيچش مقطع با كاهش زاويه ي پروفيل و ضخامت ورق و نيز با افزايش تفاوت عرض بال ها، افزايش مي يابد. شبيه سازي ها با استفاده از نسخه ي 7/6 نرم افزار ABAQUS انجام شده اند.

Cold roll-forming is a process in which the roll of sheet is formed by passing continuously through the set of rotary rollers without changing thickness in a cool way until it is formed to the desired profile. In this paper a parametric study on the section twist angle in roll-forming the non-symmetric channel is presented, using finite element simulation. At first finite element simulation results are validated by comparing the computed longitudinal strain, near the flange edge, with previously published experimental strains, for a special symmetric channel section. Here symmetric channel section was considered for verifying the finite element results, because of the lack of previous researches on non-symmetric channel section. Then by repeating the finite element simulation for similar section but with different flange width and changing the geometrical parameters such as flange width difference, sheet thickness and profile angle the effect of these parameters on twist angle is investigated. Investigating the results show that section twist angle is increased by decreasing the profile angle and sheet thickness and by increasing the flange width difference. All simulations were carried out using the commercial software ABAQUS 6.7.