تحلیل، بررسی و شبیه‌سازی بازگشت فنری در فرایند خمکاری غلتکی در تولید پوستة منحنی با شعاع متغیر

Abstract

در این پژوهش میزان بازگشت فنری بعد از خمکاری سه‌غلتکه و اثر عوامل مختلف از جمله اصطکاک، موقعیت مکانی غلتک جانبی، سرعت چرخش غلتک و درصد کاهش ضخامت ورق در اثر نورد پیش از خمکاری بر نسبت بازگشت فنری ورق آلیاژی آلومینیم بررسی شده است. بدین‌منظور شبیه­سازی مدل اجزای محدود و شکل­دهی غلتکی توسط نرم­افزار آباکوس انجام شده است. غلتک‌ها به‌صورت جسم صلب و ورق به‌صورت یک ماده کشسان - مومسان همسانگرد با خاصیت پلاستیک خطی مدلسازی شده و ضریب اصطکاک بین ورق و تمامی سطوح که با ورق در تماس‌اند برابر فرض شده است. به‌منظور صحه­سنجی، مقایسه­ای بین داده­های شبیه­سازی با نتایج تجربی انجام شده است. برای به‌دست آوردن معادله­ای جهت پیش­بینی دقیق مقادیر شعاع خمکاری پس از بازگشت فنری با استفاده از نرم­افزار اس. پی. اس. اس. به تحلیل رگرسیونی مقادیر شعاع پس از بازگشت فنری که از شبیه­سازی اجزای محدود به‌دست آمده­اند، پرداخته شده است. سپس اثر عوامل مؤثر بر شعاع خم و میزان بازگشت فنری مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهند که با روش ارائه‌شده در این مقاله می­توان پیش­بینی دقیقی از اثر تغییرات پارامترهای خمکاری غلتکی بر نسبت بازگشت فنری داشت. در ادامه از این تکنیک برای تولید پوسته­هایی با دو انحنای متفاوت استفاده شده است؛ زیرا خم­هایی با انحنای متفاوت با جابه‌جایی موقعیت مکانی غلتک جانبی قابل تولید بوده و با دقت ابعادی بالاتری می­تواند جایگزین بسیار مناسبی برای خمکاری درون قالب یا شکل­دهی کشایی ورق در تولید پوسته بال و بدنه هواپیما باشد.