بررسي عددي و تجربي اثر مدل‌هاي سخت‌شوندگي روي پديده برگشت فنري در فرايند شكل‌دهي غلتكي سرد مقاطع U شكل متقارن

Study of the effects of work hardening models on spring-back in cold roll forming of U-channels

در اين مقاله، اثر دو مدل سخت‌شوندگي همسانگرد و سينماتيك بر روي ميزان برگشت فنري كانال U شكل متقارن بررسي شده است. همچنين به مطالعه اثر برخي پارامتر‌هاي تاثيرگذار بر روي برگشت فنري پرداخته شده است. براي اين منظور يك دستگاه آزمايشگاهي شكل‌دهي غلتكي سرد طراحي و ساخته شده است. تغييرات زاويه شكل‌دهي، جنس ورق، هندسه غلتك و ضخامت ورق، پارامترهايي هستند كه اثر آنها با استفاده از شبيه‌سازي اجزاي محدود و همچنين به صورت تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان‌دهنده دقيق‌تر بودن مدل سخت‌شوندگي همسانگرد در پيش‌بيني برگشت فنري براي مقطع به‌كار رفته در اين پژوهش مي‌باشد. براي نمونه‌هاي آزمايش از ورق‌هاي با جنس فولاد ضدزنگ 304 و AISI 1015 استفاده شده است. مقايسه نتايج بدست آمده از شبيه سازي با مقادير تجربي نشان دهنده صحت مدل سازي انجام شده مي‌باشد.

In this paper, the role of isotropic and kinematic hardening models are discussed in cold forming of a U-channel considering the spring-back phenomenon. The effect of influential parameters on the spring-back is also studied. For this purpose, a cold roll forming machine was built using a milling machine. The effects of forming angle’s changes, sheet material, roll geometry and sheet thickness are studied experimentally and numerically. The results show that the isotropic work hardening model is more precise in prediction of the spring-back. 304 stainless steel and AISI 1015 are used in experimental verification. Comparison of the simulation results with experimental values demonstrates the accuracy of the modeling.