بررسی تجربی و المان محدود نیروهای شکل دهی و وضعیت فلنچ در فرآیند شکل دهی چرخشی قطعات مخروطی

شکل دهی چرخشی یک فرآیند شکل دهی پلاستیک پیچیده است که متغیر های متعددی در شکل دهی و کیفیت محصول نهایی موثر می باشند. این پارامتر ها باید به گونه ای انتخاب شوند که با حداقل تغییرات در ابزار و تجهیزات سخت افزاری بتوان به کیفیت محصول مورد نظر دست یافت. در این راستا سه متغیر سرعت پیشروی غلطک، سرعت دورانی قالب و فاصله لقی غلطک و قالب به عنوان متغیر های ورودی در نظر گرفته شده اند. جهت انجام آزمایشات، بستر آزمایشی متشکل از غلطک، قالب، ماشین تراش ارتقا یافته، سنسور های موقعیت و نیرو، استفاده شده است. علاوه بر بررسی تجربی شکل دهی چرخشی، شبیه سازی فرآیند در نرم افزار اجزا محدود abaqus/explicit پیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش سرعت پیشروی غلطک، مقدار نیرو های شکل دهی و میزان چروکیدگی لبه ورق افزایش یافته و با افزایش سرعت دورانی، مقادیر نیروی شکل دهی و چروکیدگی کاهش می یابد. در نتیجه تغییرات، نرخ پیشروی و سرعت دورانی می تواند روش مناسبی برای کنترل چروکیدگی قطعه کار باشد. پارامتر فاصله غلطک و قالب بیشترین تاثیر را بر نیرو های شکل دهی و وضعیت فلنچ می-گذارد، در حالی که کمترین اثر مربوط به سرعت دورانی قالب است. ورق های استفاده شده در آزمایشات، آلومینیوم سری 1050 آنیل شده به ضخامت 1 میلی متر و قطر 150 میلی متر می باشند. با توجه به صحه گذاری این روش شبیه سازی، می توان از آن برای افزایش کیفیت و بهینه سازی شکل دهی چرخشی قطعات پیچیده تر بهره جست و همچنین قطعاتی با ضخامت متغیر با تغییر فاصله غلطک و قالب ایجاد کرد.