اثر شکل هندسی قالب اکستروژن در تولید یک قطعه تقارن محوری آلومینیومی با ضخامت دیواره متفاوت

در این مقاله، تأثیر شکل هندسی قالب در فرایند اکستروژن مستقیم روی تلرانس ابعادی سطح مقطع یک قطعه بررسی شده و سرعت اکستروژن، جریان فلز، دمای اکستروژن و نیروی اکستروژن، به عنوان متغیرهای فرایند به‏صورت تجربی و عددی مورد مطالعه قرار گرفتند. قطعه‏کار مورد آزمایش از جنس آلیاژ آلومینیوم 2014 با ضخامت دیواره متفاوت می باشد. این تفاوت در ضخامت دیواره موجب تغییرات در سرعت سیلان ماده هنگام خروج از قالب می شود. در نتیجه قالبی که برای تولید این قطعه استفاده می-شود، باید قادر به کنترل نرخ جریان فلز باشد. در این مطالعه، از دو قالب مختلف برای تولید این قطعه استفاده شده است. در قالب اول برای کنترل سرعت فلز از روش ایجاد طول بیرینگ متغیر و در قالب دوم علاوه بر طول بیرینگ از تغذیه کننده نیز در کانال‏های باریکتر بهره برده شده است. از نتایجی که در آنالیز تجربی و عددی بر روی قالب اول به‏دست آمد، می توان نتیجه گرفت که این قالب کارایی لازم را برای تولید این قطعه ندارد. زیرا قادر به یکسان نمودن جریان ماده در تمام سطح مقطع قطعه نیست. به‏همین دلیل مشکلاتی از جمله کیفیت پایین همراه با عدم دقت لازم در ابعاد قطعه تولید شده، مخصوصاً در مقطع های باریکتر (به علت پر نشدن گوشه‏های قالب) وجود دارد. نتایج حاصل از آنالیز عددی قالب دوم نشان می دهد که کارایی قالب دوم بسیار بهتر از قالب اول بوده و توانسته سرعت سیلان ماده را در کل سطح مقطع قطعه‏کار تقریباً برابر کند و موجب بهبود دقت ابعادی در محصول شود.