مطالعه عددی و تجربی برش گیوتینی یک پروفیل پیچیده‌ تولید شده به روش شکل‌دهی غلتکی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین

4 دانشجو دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

10.22044/jsfm.2020.8537.2952

چکیده

یکی از بخش‌های مهم خطوط شکل‌دهی غلتکی سرد برش پروفیل‌ها است که معمولاً برای پروفیل‏های باز به صورت برش گیوتینی انجام می‏گیرد. با وجود اهمیت کیفیت برش در قابلیت مونتاژ پروفیل‌های باز، تحقیقات معدودی بر روی برش آن‌ها انجام شده است. در این مقاله، برش گیوتینی یک پروفیل باز پیچیده، چارچوب درب، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور برش گیوتینی این پروفیل در نرم‌افزار آباکوس شبیه‏سازی شد و اثر پارامتر‌های مهم فرآیندی بر کیفیت برش مشخص شد. در آزمایش‏های تجربی، ابتدا پروفیل‏ها به منظور حذف تنش‌های پسماند شکل‌دهی آنیل شدند و سپس تحت برش قرار گرفتند. مقطع برش پیش‏بینی شده در شبیه‌سازی اجزای محدود با سطح برش بدست آمده از آزمایش‏های تجربی مقایسه شد و عیوب برش مورد بررسی قرار گرفتند. انطباق خوب نتایج صحت مدل اجزای محدود را تائید کرد. نتایج نشان داد با افزایش زاویه برش و لقی بین قالب‌ها و پروفیل کیفیت برش کاهش می‌یابد. همچنین افزایش لقی بین قالب‌ها و پروفیل و لقی بین قالب‌ها سبب کاهش نیروی برشی می‌گردد. در نهایت بر مبنای نتایج بدست آمده بهترین شرایط برش پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها


[1] Kasaei MM, Naeini HM, Tehrani MS, Tafti RA (2011) Numerical and experimental investigation of strip deformation in cage roll forming process for pipes with low ratio of thickness/diameter. AIP Conf Proc 1315: 593-598.

[2] Kasaei MM, Naeini HM, Abbaszadeh B, Silva      M, Martins P (2015) Flexible roll forming.             In: Materials Forming and Machining, Elsevier    51-71.

[3] Gustafsson E, Oldenburg M, Jansson A (2014) Design and validation of a sheet metal shearing experimental procedure. J Mater Process Tech 214: 2468-2477.

[4] Atkins AG (1990) On the mechanics of    guillotining ductile metals. J Mater Process Tech 24: 245-257.

[5] Saffe SNbM, Nagamachi T, Ona H (2014) Residual stress around cut end of hat steel channel by roll forming. Procedia Engineer 81: 239-244.

[6] Saffe SNbM, Nagamachi T, Ona H (2015) Mechanism of end deformation after cutting of light gauge channel steel formed by roll forming. Mater Trans 56: 187-192.

[7] Moneke M, Groche P (2017) Counter measures to effectively reduce end flare. AIP Conf Proc

[8] Bursi OS, D'Incau M, Zanon G, Raso S, Scardi P (2017) Laser and mechanical cutting effects on the cut-edge properties of steel S355N. J Constr Steel Res 133: 181-191.

[9] Hatanaka N, Yamaguchi K, Takakura N (2003) Finite element simulation of the shearing mechanism in the blanking of sheet metal. J Mater Process Tech 139: 64-70.

[10] Ghosh S, Li M, Khadke A (2005) 3D modeling of shear-slitting process for aluminum alloys. J Mater Process Tech 167: 91-102.

[11] Saanouni K, Belamri N, Autesserre P (2010) Finite element simulation of 3D sheet metal guillotining using advanced fully coupled elastoplastic-damage constitutive equations. Finite Elem Anal Des 46: 535-550.

[12] Qian LY, Fang G, Zeng P (2014) Three-dimensional finite element analysis for flying shearing of X100 hot-rolled steel plate. Procedia Engineer 81: 2488-2493.

[13] Rezaei R, Moslemi Naeini H, Tafti RA, Kasaei MM, Mohammadi M, Abbaszadeh B (2017) Effect of bend curve on web warping in flexible roll formed profiles. Int J Adv Manuf Tech 93: 3625-3636.