بررسی اثر پارامترهای مختلف بر روی عیب تورفتگی ایجاد شده در شکل‌دهی غلتکی مجدد لوله‌های گرد به چهارگوش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی، گروه طراحی صنعتی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر روش‌های مختلفی برای تولید لوله‌های چهارگوش بوسیله فرآیندهای شکل‌دهی مجدد ارائه گردیده است. به طور عمده انتظار می‌رود که شکل دادن یک لوله مربعی برای استفاده صنعتی بدون عیب باشد، که این موضوع باید در مرحله طراحی و قبل از شروع آزمایشات عملی، بررسی شود. در این مقاله تغییر شکل الاستیک-پلاستیک یک لوله گرد فلزی طی فرآیند شکل‌دهی مجدد غلتکی سرد و تبدیل آن به لوله بدون عیب با مقطع مربعی توسط نرم‌افزار اجزاء محدود اباکوس بررسی شده است. میزان شکل‌گیری عیب تورفتگی(پارامترC) در قسمت تخت لوله چهارگوش در طول فرآیند شکل‌دهی یکی از موارد موثر در کیفیت نهایی این لوله‌ها به حساب می‌آید. بر این اساس، در این تحلیل اثر پارامترهای مختلف فرآیند مانند نسبت هندسی، مقدار کاهش ارتفاع، ضریب اصطکاک، شعاع غلتک و جنس لوله‌ها بر روی میزان رخ دادن عیب تورفتگی در فرآیند چهارگوش کردن مورد بررسی قرار گرفته است. یافته‌ها نشان می‌دهد که با افزایش کاهش ارتفاع، مقدار پارامترC برای نسبت های هندسی ثابت افزایش می‌یابد. نسبت هندسی به عنوان یک عامل مهم در میزان شکل‌گیری پارامتر C می‌تواند نقش مهمی را در فرآیند چهارگوش کردن لوله داشته باشد. به منظور تایید نتایج حاصل از شبیه سازی یکسری آزمایش‌های تجربی انجام گرفت که تطابق خوبی بین نتایج شبیه سازی و آزمایش‌های تجربی مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of different parameters on the occurrence of collapse defect in re-shape rolling of circular pipe into a square tube

نویسنده [English]

  • Ali Tajyar
Department of Industrial Design,Faculty of Architecture & Urban Design, Art University of Isfahan, Isfahan, Iran
چکیده [English]

In recent years, various ways have been used for productions of square tube by reshaping processes. Mainly, it is expected that forming of a square tube that does not have any defects for using in industrial application, should be investigated during the design stage, before trials begin. In this paper, the elasto-plastic deformation of a circular pipe into a square tube without any defects, during the cold re-shape rolling process, is examined by Abaqus finite element software. The occurrence of collapse defect (parameter C) in the flat part of square tube during the forming process is one of the influential negative factors in the final quality of these tubes. Accordingly, the effects of various process parameters such as geometric ratio, roll gap reduction, friction coefficient, roll radius and the material of the pipe, on the occurrence of collapse defect in the squaring process are discussed. The findings show that with increasing the roll gap reduction, the amount of parameter C increases for constant geometric ratios. The geometric ratio is a major factor on the occurrence of collapse defect in the process of squaring circular tubes. In order to verify the simulation results, several experimental tests were performed. Obtained results of simulation showed good agreements with the experiment results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cold Re-Shape Rolling
  • Collapse Defect
  • Finite element method
  • Square Tube