Q4: پدیده شعله ور شدن انتهایی در شکل گیری رول چگونه ایجاد می شود؟, به خصوص در پروفیل هایی مانند C-purlins, و چه تکنیک های مهندسی برای به حداقل رساندن این نقص استفاده می شود?
شعله ور شدن پایان (همچنین به عنوان شناخته شده است “دم ماهی” یا “جارو پایان”) یک نقص ابعادی است که در آن سطح مقطع پروفیل رول شکل از نیمرخ هدف در انتهای پیشرو و انتهای قطعه تمام شده منحرف می شود.. این پدیده یک پیامد مستقیم از تاریخچه تنش و کرنش پیچیده مورد نیاز برای تشکیل پروفیل است.
1. فیزیک نسل پایانی شعله ور
شعله ور شدن انتهایی تظاهری از آزاد شدن **تنش پسماند طولی** است, به ویژه بازیابی الاستیک در انتهای بدون محدودیت نوار.
الف. ایجاد استرس طولی
در طول فرآیند شکل دهی رول, نوار فلزی در معرض هر دو ** عرضی ** قرار می گیرد (خم شدن) و **طولی** (در طول نوار) استرس ها.
- استرس عرضی (خم شدن): برای رسیدن به شکل پروفیل ضروری است.
- استرس طولی: این یک امر نامطلوب است, عارضه جانبی اجتناب ناپذیر. همانطور که نوار در رول ها خم می شود, طول کل نوار باید از طریق دستگاه ثابت بماند. با این حال, قسمت های فلنج داخلی (شعاع خمش کوچکتر) سعی کنید به صورت طولی فشرده کنید, در حالی که بخش های وب بیرونی (شعاع موثر بزرگتر) سعی کنید کشش دهید. این یک توزیع غیریکنواخت کرنش و تنش طولی در عرض نوار ایجاد می کند.
ب. اثر پایانی بدون محدودیت
- بخش میانی: در قسمت پیوسته نوار (دور از انتهای), فلز به صورت جانبی توسط رول ها محدود می شود و به صورت طولی توسط بخش نوار بلافاصله پس از آن محدود می شود. (که قبلا شکل گرفته و سفت و سخت است). تنش های پسماند داخلی در حالت تعادل نگه داشته می شوند.
- پیشرو/آخر پایان می یابد: هنگامی که انتهای نوار وارد یا خارج از آخرین مجموعه رول های فرم دهی می شود, محدودیت طولی به طور ناگهانی حذف می شود. انرژی کرنش الاستیک ذخیره شده, که قبلا توسط نوار پیوسته متعادل می شد, در انتهای نامحدود آزاد می شود.
- انحراف مقطعی: برای نمایه باز مانند C-purlin, مناطق پر استرس (فلنج های باز) به داخل یا خارج بچسبد (شعله ور شدن) برای از بین بردن کشش یا فشار طولی.
- پایان پیشرو (شراره جلو): به طور معمول “شعله ور می شود” (فلنج ها به سمت مرکز وب کشیده می شوند) به دلیل آزاد شدن تنش های فشاری ایجاد شده.
- انتهای دنباله دار (شعله ور شدن دم): به طور معمول “شعله ور می شود” (فلنج ها از مرکز وب دور می شوند) به دلیل آزاد شدن تنش های کششی ایجاد شده.
2. تکنیک های مهندسی برای به حداقل رساندن شعله
کنترل شعله ور شدن انتهایی مستلزم متعادل کردن توزیع تنش در عرض پروفیل است, به ویژه در پاس های شکل گیری بعدی.
الف. بهینه سازی الگوی گل (شکل دهی تدریجی)
حیاتی ترین روش این است که اطمینان حاصل شود که خمش به تدریج و تا حد امکان یکنواخت در تعداد پایه ها توزیع می شود..
- کنترل کرنش: با به حداقل رساندن میزان خمش در هر پاس, تجمع کرنش طولی غیر یکنواخت کاهش می یابد. طراح رول باید اطمینان حاصل کند که نرخ کرنش صاف و پیوسته است.
- تعداد پاس بالا: استفاده از پایه های رول بیشتر (N$ بالاتر) برای پروفایل های پیچیده اغلب موثرترین است, هر چند پرهزینه تر, راهی برای کاهش شعله ور شدن, زیرا افزایش استرس را هموار می کند.
ب. استفاده از رول های جانبی (محدودیت جانبی)
رول های جانبی (یاتاقان های ساده یا غلتک های برقی) بین پایه های نهایی نصب می شوند, گاهی بعد از آخرین جایگاه, برای اعمال فشار جانبی دقیق به فلنج ها.
- فشار داخل کنترل شده: این رول ها فلنج ها را در انتهای خروجی خط کمی به سمت داخل فشار می دهند. این یک کوچک را القا می کند, مقدار کنترل شده تغییر شکل پلاستیک مقابل در جهت شعله ور شدن مورد انتظار, جبران پیشگیرانه آزادسازی استرس.
سی. Roller Taper and Gap Setting
تنظیم دقیق هندسه و شکاف عمودی رول های نهایی بسیار مهم است:
- تنظیم شکاف رول: با کمی بستن شکاف رول زیر ضخامت مواد در یکی دو پایه آخر, مقدار خفیفی از کشش طولی/اتو می تواند القا شود. این به کاهش مولفه تنش فشاری که باعث شعله ور شدن به داخل می شود کمک می کند.
- رول مخروطی (جابجایی محوری): گاهی اوقات, رول ها به صورت محوری کج یا جابه جا می شوند تا فشار غیر یکنواخت در عرض اعمال شود., مقابله با عدم تعادل استرس.
D. پایان باریک شدن (کنترل ماشین)
پیشرفته, رول سازهای کنترل شده توسط کامپیوتر (رول فرمینگ پویا) از سیگنال قطع برای اجرای تنظیمات زمان واقعی ماشین استفاده کنید:
- هیدرولیک/سروی کنترل: درست قبل از قطع, دستگاه ممکن است کمی شکاف های رول یا موقعیت های رول جانبی را به طور عمدی تنظیم کند زیر فرم انتهای پروفیل به نحوی که ضربه محکم درونی/ بیرونی شناخته شده را جبران کند.
در اصل, شعله ور شدن انتهایی یک مسئله کلاسیک شرایط مرزی و تنش پسماند در تولید مداوم است. به حداقل رساندن آن نیاز به کنترل دقیق بر تاریخچه کرنش دارد (تغییر شکل تدریجی) و کاربرد استراتژیک محدودیت جانبی (رول های جانبی) برای تثبیت پروفیل هنگامی که محدودیت سفتی طولی در انتهای نوار از بین می رود.
