مطالعه عددی پارامترهای هندسی هسته و پوسته سولنویید ضربه‌زن در فرآیند قلمزنی ورق‌های فلزی

در این پژوهش مکانیزم طراحی‌شده برای قلمزنی ورق‌های فلزی بررسی عددی شده است، این مکانیزم شباهت زیادی به شکل‌دهی تدریجی ورق دارد، در این روش شکل‌دهی، ورق مقید شده و ابزار شکل‌دهنده با حرکت تدریجی خود، طرح مورد نظر را روی ورق ایجاد می‌نماید. تفاوت اصلی مکانیزم طراحی‌شده با شکل‌دهی تدریجی معمولی عبارت است از: امکان کنترل انرژی و زمان ضربه و مقید کردن ورق به کمک ماده محافظ پشت آن، بجای گرفتن اطراف ورق. در این مکانیزم از سولنویید جهت تولید حرکت ضربه‌ای استفاده شده است تا بتوان ضربه را کنترل نمود. با تحریک سولنویید هسته به سمت مرکز سیم‌پیچ حرکت می‌کند. با کنترل ولتاژ می‌توان قدرت ضربه و با تغییر شیوه تحریک می‌توان سرعت ضربه را کنترل نمود. در این مقاله سولنویید مورد استفاده شبیه‌سازی ‌شده است. بدین منظور نرم‌افزار به کمک معادلات مغناطیس نیروی وارد بر هسته را بدست می‌آورد، سپس به کمک رابطه نیوتن که با یک معادله دیفرانسیل درجه دو خطی بیان شده است جابجایی هسته محاسبه می‌شود، برای ایجاد قابلیت جابجایی هسته، در مدل‌سازی از مش انعطاف‌پذیر استفاده شده است، برای صحت‌سنجی مدل آزمایشی صورت گرفته است که نیروی وارد بر هسته را در طول کورس به دست می‌آورد. هندسه نوک هسته یکی از پارامترهایی است که بر انرژی ضربه موثر است، ازاین‌رو زاویه مناسب برای نوک هسته بدست آمده است. ازآنجاکه جرم هسته قابل‌تغییر است تاثیر این پارامتر و سوراخ کردن هسته برای کاهش وزن آن مدنظر قرار گرفته است. درنهایت تاثیر پوسته دربرگیرنده سیم‌پیچ بر قدرت و انرژی ضربه بررسی شده است.