تاثير تغييرات ضخامت پيش توليد بر ضخامت قطعات نهايي در فلوفرمينگ با چند غلتك

Effects of Pre-Form Thickness Variations on Product Thickness Accuracy in Multi-Rollers Flow-Forming

از مزاياي فرايند فلوفرمينگ دقت بالاي محصولات توليد شده با اين نوع فرايند است. بيش تر تحقيقات گذشته به بررسي دقت در قطر داخلي محصول در اين فرايند پرداخته اند و در زمينه دقت در ضخامت محصول تحقيقات چنداني انجام نشده است. در اين مقاله روشي ارايه شده است كه با آن مي توان تاثير عواملي مانند ضخامت پيش توليد را در دقت ضخامت محصول بررسي نمود. در اين راستا نيروي غلتك ها به صورت توابعي از تغيير ضخامت پيش توليد و خيز مندرل و غلتك شده اند. با استفاده از اين توابع، خيز مندرل و ضخامت نهايي قطعه در محيط آن محاسبه شده و نشان داده شده است كه تغييرات ضخامت در پيش توليد باعث تغييرات ضخامت با همان توزيع در قطعه نهايي مي شود ولي دامنه تغييرات ضخامت كاهش مي يابد. در اين مورد نتايج تجربي نيز بررسي شدند كه نتايج مشابهي را ارايه مي دهند. همچنين نيروهاي اعمالي به مندرل با تغيير ضخامت پيش-توليد بررسي شده و نشان داده شده است كه به مندرل نيروهاي متناوبي مشابه توزيع ضخامت در پيش توليد وارد مي شود. همچنين نشان داده شده است كه فلوفرمينگ با سه غلتك نسبت به فلوفرمينگ با دو غلتك، محصولي با ضخامت يكنواخت تر توليد مي نمايد.

An advantage of the flow-forming process is high accuracy of products. Most researches in the past decades studied product diametric accuracy but to the authors’ knowledge, they investigated rarely thickness accuracy. In this paper, a procedure is proposed to predict effects of the process parameters such as pre-form thickness variation and mandrel and rollers stiffness on product thickness accuracy. For this purpose, rollers forces are calculated as a function of pre-form thickness variation and mandrel and rollers deflections. Using this function, product thickness variation and mandrel deflection are calculated and it is concluded that pre-form thickness variation causes product thickness variation with similar distribution but the amount of variation largely decreases. The experiments also verify this prediction. In addition, the applied force to the mandrel is investigated and it is also concluded that a periodic force with similar distribution to the pre-form thickness is applied to the mandrel. Finally, it is shown that flow-forming with three rollers produce more accurate products than a two rollers case.