بررسي اثر تغيير منحني خم در ناحيه انتقال بر عيب تابيدگي كف براي كانال‌هاي با سطح مقطع متغير در فرايند شكل‌دهي غلتكي انعطاف‌پذير

An investigation on bend curve in the transition zone on web warping of channels with variable width in the flexible roll forming process

شكل‌دهي غلتكي انعطاف‌پذير، فرايند جديدي براي توليد پروفيل‌هاي با سطح مقطع متغير است. اين پروفيل‌ها در صنايع ساختماني و خودروسازي استفاده مي‌شوند. محل اتصال سطح‏مقطع باريك به عريض در اين پروفيل‏ها، ناحيه انتقال ناميده مي‏شود. در مقاله پيش‌رو، اثر تغيير منحني خم در ناحيه انتقال بر عيب تابيدگي كف پروفيل مطالعه شده است. از اين ‏رو با توجه به شروط مرزي هندسي در ناحيه انتقال، اثر پنج نوع منحني مختلف سازگار با اين شروط در ناحيه انتقال با معادلات دايره‌اي، چندجمله‌اي‌ها تا‌ درجه پنج بر روي اين عيب به صورت عددي و تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج اجزاي محدود نشان داد كه هر چه مقدار كرنش متوسط ايجاد شده در لبه بال از كرنش مطلوب كمتر باشد عيب تابيدگي ناحيه كف افزايش خواهد يافت. كمترين مقدار عيب تابيدگي در محصول با منحني خم چند جمله‌اي درجه چهار و بيشترين مقدار تابيدگي در محصول با منحني خم دايره‌اي در ناحيه انتقال رخ داده است. براي صحت‌سنجي مدل اجزاي محدود، نمونه‌ با منحني‌ خم دايره‌اي به صورت تجربي مورد آزمايش قرار گرفت. تاريخچه كرنش و عيب تابيدگي اندازه‌گيري شد. انطباق خوب نتايج آزمايش‏ تجربي با شبيه‌سازي‌ اجزاي محدود درستي مدل اجزاي محدود مورد استفاده را تاييد كرد.

Flexible roll forming is a modern process to produce products with variable cross section that can be used in construction and automotive industries. The portion which connects the slim section to the wide one is called transition zone. In this paper, effect of different bend curves on the web warping has been studied in the transition zone. Considering the geometrical boundary conditions of the transition zone, five different curves including circular, quadratic, cubic, quartic, and quintic curves were studied numerically and experimentally. According to the finite element results, longitudinal strains on profile edge which are less than the desirable strain increase the web warping defect. Product with circular bend curve showed the maximum amount of web warping while the quartic bend curve led to the lowest web warping. In order to verify the finite element analysis, the longitudinal edge strain and the web warping were measured experimentally. A good agreement between the experimental and finite element results confirmed the accuracy of the finite element model.