بررسی عددی و تجربی تغییر شکل ورق در فرآیند شکل دهی قفسه ای لوله هایی با نسبت ضخامت به قطر پایین

فرآیند شکل دهی قفسه ای یکی از روش های جدید شکل دهی غلتکی سرد می باشد که به طور گسترده برای تولید لوله های جوشکاری مقاومتی (ERW) به کار می رود. استفاده از فرآیند شکل دهی قفسه ای، علاوه بر تامین شکل دهی آرام ورق در طول فرآیند، سبب کاهش هزینه و زمان تولید می گردد. به علت پیچیدگی فرآیند، مطالعات کمی در این زمینه انجام شده است و دانش موجود، بیشتر براساس تجربه بنا شده است. در این مقاله به منظور بررسی تغییر شکل ورق در شکل دهی قفسه ای لوله هایی با نسبت ضخامت به قطر پایین، فرآیند شکل دهی قفسه ای سرد لوله به صورت سه بعدی در نرم افزار اجزای محدود مارک منتات شبیه سازی می شود. با توجه به این که کمانش لبه ورق از عیوب رایج در فرآیند شکل دهی غلتکی لوله هایی با نسبت ضخامت به قطر پایین می باشد، توزیع کرنش های طولی در ناحیه های لبه و مرکز ورق بررسی و ایستگاه های مستعد برای کمانش لبه ورق معرفی می شوند. هم چنین الگوی گل تغییر شکل و انحنای ورق تغییرشکل یافته با استفاده از نتایج شبیه سازی، پیش بینی شده و اثر هر یک از مراحل شکل دهی قفسه ای بر روی شکل یا انحنای ورق تغییر شکل یافته مشخص می گردد. برای بررسی صحت شبیه سازی های انجام گرفته، محیط خارجی، فاصله افقی دو لبه ورق و توان شکل دهی در مراحل مختلف شکل دهی از نتایج شبیه سازی به دست آمد و با داده های تجربی اندازه گیری شده در خط تولید مقایسه گردید. انطباق خوب این نتایج، صحت شبیه سازی ها را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

شکل دهی قفسه ای لوله ، لوله های جوشکاری مقاومتی ، کرنش طولی ، کمانش لبه ، الگوی گل ، انحنای نسبی