بررسي عددي و شبيه سازي پارامترهاي موثر بر عيوب مقطع U شكل پيش سوراخ شده بيضي توليد شده توسط فرآيند غلتكي سرد

Numerical Analysis and Simulation of Effective Parameters on the Defects of Ellipsoidal Pre-notched U-channel Section Produced by Cold Roll-Forming Process

شكل دهي غلتكي سرد فرآيندي است كه در آن ورق فلزي با عبور از يك سري غلتك دوار به مقطع مورد نظر در مي آيد. مقاطع داراي پيش-سوراخ در صنايع مختلف كاربرد فراواني دارند. معضل اينگونه محصولات تغيير شكل در سوراخ پس از انجام شكل دهي مي باشد، همچنين وجود عيوبي همچون موج لبه، كمانش، خمش، اعوجاج سوراخ و .... مي باشد. به منظور بررسي و پيش بيني پارمتراهاي مهم در تغيير شكل سوراخ هاي بيضي در حين فرآيند غلتكي سرد مقطع U شكل، يك مدل سه بعدي المان محدود با استفاده از نرم افزار آباكوس 6.11.3 در نظر گرفته شده است. پارامترهايي از قبيل شعاع بزرگ و كوچك سوراخ، فاصله سوراخها، فاصله سوراخ از لبه فلنج، ضخامت و جنس ورق در نظر گرفته شده و با استفاده از روش طراحي آزمايش پاسخ سطح، يك مجموعه شبيه سازي بدست آمده است. در ادامه با در نظر گرفتن يك دسته پارامترهاي خروجي از قبيل كمانش لبه، موج روي سوراخ، تغيير اندازه سوراخ، تغيير فاصله سوراخها از هم، تغيير فاصله سوراخ از لبه فلنج و اندازه گيري آنها جدول طراحي آزمايش تكميل شده است. سپس با استفاده از روش آنوا صحت نتايج آماري بدست آمده است. با مقايسه با نتايج تجربي تحقيق ديگر] 1[ صحت مدلهاي شبيه سازي بررسي مي شود و در نهايت تاثير پارامترهاي مهم هم به صورت آماري و هم به صورت توابعي رياضي استخراج شده است.

Cold roll-forming is a process by which a metal sheet will obtain its required section form by being passed through a series of rotating rollers. The pre-notched sections have frequent usage in different industries. The problem with these products is the deformation of the holes after completion of the forming process. Also, there are problems like edge waves, buckling, bending, distortion of the holes, etc. In order to analyze and predict the important parameters in deforming the ellipsoidal holes during the cold roll-forming of U-channel section, a three-dimensional model with finite element has been taken into account. The effective parameters of forming the U-channel section with pre-notches such as the minor and major hole diameter, hole spacing, the distance of holes from the flange edge, thickness and the material were intended. Furthermore, by usage of response surface methodology, the set of tests were designed. Afterward, a set of out-put parameters such as: edge buckling, the wave of the holes, the change of the hole spacing size, the change of the distance of the holes from the flange edge, and the change of the hole size were considered. The output parameters were measured and the chart of experiment design was completed. Then, by applying ANOVA, the accuracy of the statistical results was obtained. Also, by comparison of the results with experimental study, the accuracy of the simulated models was analyzed. Finally, the effect of the significant parameters has been extracted both in statistical form and mathematical functions.