تبیین تجربی و عددی فرآیند شکل دهی ورق فولادی با یک منبع حرارتی متحرک

از دیرباز یکی از مهمترین چالش های مهندسی مکانیک در شاخه ی شکل دهی، تولید ورق های دومنحنی بدون نیاز به قالب های پیچیده و گرانقیمت بوده است. با مطرح شدن منبع حرارتی به عنوان یک ابزار شکل دهی ورق، ایده ی تولید اشکال پیچیده بدون نیاز به قالب قوت گرفت. فرایند خمکاری ورق فلزی حول یک خط مستقیم به کمک منبع حرارتی یک فرایند ترمومکانیکال بسیار پیچیده است. بنابراین تولید ورق های پیچیده ی دو منحنی توسط منبع حرارتی، پیچیدگی این فرایند را چندین برابر می کند. با توجه به این مورد، تحقیقات انجام شده در زمینه تولید ورق فلزی دو منحنی توسط منبع حرارتی در مقایسه با سایر زمینه های شکل دهی توسط منبع حرارتی بسیار اندک بوده است. هدف این رساله بررسی شکل دهی ورق های دو منحنی و ارائه یک روش جدید جهت تولید آنها به کمک منبع حرارتی می باشد. به منظور درک بیشتر فرایند شکل دهی ورق فلزی توسط منبع حرارتی، در قسمت اول رساله بر روی فرایند خمکاری به کمک لیزر ورق فلزی حول یک خط مستقیم تمرکز شده است. به منظور پیچیده تر کردن این قسمت، بررسی ها بر روی خمکاری به کمک لیزر ورق های ترکیبی ماشینکاری شده انجام شده اند. در بخش اول این رساله، با استفاده از شبیه سازی های عددی یک الگوی تابش دهی جدید برای فرایند خمکاری با لیزر ورق های ترکیبی ماشینکاری شده پیشنهاد شده است. نتایج تجربی و عددی تایید کننده کارآیی و موفقیت این الگوی تابش دهی در فرایند خمکاری با لیزر ورق های ترکیبی ماشینکاری شده می باشند. در ادامه و پس از بررسی شکل دهی ورق های ترکیبی ماشینکاری شده به کمک لیزر و شناخت کافی از فرایند شکل دهی توسط منبع حرارتی متحرک، بررسی ها در زمینه شکل دهی ورق فلزی دو منحنی توسط منبع حرارتی متحرک انجام می شوند. موضوعات مورد بحث در این بخش شامل تولید قطعه ی بشقابی از ورق اولیه دایروی و تولید اشکال گنبدی و زین اسبی از ورق با انحنای اولیه (تولید دو مرحله ای) می باشند . نوآوری این رساله در زمینه تولید قطعه بشقابی از ورق دایروی استفاده از یک الگوی تابش دهی حلزونی می باشد که تا کنون توسط سایر محققین گزارش نشده است. تحقیقات تجربی و عددی انجام شده در این بخش نشان دهنده کارایی و موفقیت این الگو در تولید قطعه بشقابی می باشند. در موضوع تولید اشکال گنبدی و زین اسبی از ورق با انحنای اولیه، ابتدا با یک بحث تحلیلی یک الگوی تابش دهی مناسب و قوی (الگوی تابش دهی منقطع) برای تولید اشکال گنبدی و زین اسبی ارائه شده و سپس توسط نتایج تجربی و عددی اثبات می گردد. نتایج نشان دهنده ی موفقیت الگوی تابش دهی منقطع برای تولید قطعات گنبدی و زین اسبی با مقدار تغییر شکل های قابل توجه می باشند. در پایان نیز یک روش سیستماتیک برای تولید قطعات گنبدی با هر شعاع انحنای دلخواه ارائه می شود.