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

شکل‌دهی چرخشی یک فرآیند شکل‌دهی پلاستیک پیچیده است که متغیر‌های متعددی در شکل‌دهی و کیفیت محصول نهایی مؤثر می باشند. این پارامتر‌ها باید به گونه‌ای انتخاب شوند که با حداقل تغییرات در ابزار و تجهیزات سخت‌افزاری 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 متغیر‌های ورودی در نظر گرفته شده‌اند. جهت انجام آزمایشات، بستر آزمایشی متشکل از غلطک، قالب، ماشین تراش ارتقاء یافته، سنسور‌های موقعیت و نیرو، استفاده شده است. علاوه بر بررسی تجربی شکل‌دهی چرخشی، شبیه‌سازی فرآیند در نرم‌افزار اجزاء محدود ABAQUS/Explicit پیاده‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش سرعت پیشروی غلطک، مقدار نیرو‌های شکل‌دهی و میزان چروکیدگی لبه ورق افزایش یافته و با افزایش سرعت دورانی، مقادیر نیروی شکل‌دهی و چروکیدگی کاهش می‌یابد. در نتیجه تغییرات، نرخ پیشروی و سرعت دورانی می‌تواند روش مناسبی برای کنترل چروکیدگی قطعه کار باشد. پارامتر فاصله غلطک و قالب بیشترین تأثیر را بر نیرو‌های شکل‌دهی و وضعیت فلنچ می-گذارد، در حالی که کمترین اثر مربوط به سرعت دورانی قالب است. ورق‌های استفاده شده در آزمایشات، آلومینیوم سری 1050 آنیل شده به ضخامت 1 میلی‌متر و قطر 150 میلی‌متر می‌باشند. با توجه به صحه‌گذاری این روش شبیه‌سازی، می‌توان از آن برای افزایش کیفیت و بهینه‌سازی شکل‌دهی چرخشی قطعات پیچیده‌تر بهره جست و همچنین قطعاتی با ضخامت متغیر با تغییر فاصله غلطک و قالب ایجاد کرد.