تحلیل اکستروژن کرنش صفحه ای دو فلزی با پروفیل قالب دلخواه

صنعت به مواد جدید با خصوصیاتی مانند استحکام بالا و چگالی پایین نیاز دارد که این خواص تنها با استفاده از یک ماده واحد فراهم نمی شود. مواد ترکیبی امکان برآوردن خواصی مثل استحکام بالا، چگالی پایین، مقاومت بهتر به سایش، ضریب مقاومت خوردگی زیاد و هدایت الکتریکی بالا را فراهم می کند. ورق های دو فلزی نیز موادی نو در صنعت برای تولید سازه های سبک وزن می باشند که در صنایع هوایی و خودرو کاربرد دارند. به دلیل حالت تنش فشاری در فرآیند اکستروژن که امکان ایجاد باند های متالورژیکی بین دو فلز را می دهد، این فرآیند برای ساخت ورق های مرکب مناسب است. در این فرآیند، مانند سایر فرآیندهای شکل دهی فلز، محاسبه مقدار نیروی شکل دهی و بهینه سازی آن دارای اهمیت است. حل دقیق برای بسیاری از فرآیندهای شکل دهی فلزات در دسترس نیست و تلاش های متعددی در زمینه پیشنهاد روش های تقریبی که بتواند تخمین قابل قبولی برای نیروی مورد نیاز جهت تغییر شکل پلاستیک ارائه نماید صورت گرفته است. از میان روش های حل مختلف، روش کرانه فوقانی به عنوان یک روش تحلیلی و روش المان محدود، به صورت گسترده ای برای تحلیل فرآیند اکستروژن به کار می روند. در این پایان نامه فرآیند اکستروژن مستقیم ورق های دو فلزی با پروفیل قالب دلخواه به روش کرانه فوقانی تحلیل و به روش اجزا محدود شبیه سازی شده است. برای انجام تحلیل کرانه فوقانی، فرآیند به دو قسمت اکستروژن تک فلزی و اکستروژن دوفلزی تفکیک شده است. مواد تحت تغییر شکل قسمت اکستروژن تک فلزی به سه ناحیه و مواد مدل دو فلزی به شش ناحیه تقسیم شده اند. یک میدان سرعت مجاز که برای هر پروفیل قالب دلخواه معتبر است ارایه شده و بر اساس آن، مقادیر نرخ کرنش ها در هر ناحیه تغییر شکل محاسبه شده اند. سپس توان داخلی، توان برشی و توان اصطکاکی برای هر دو قسمت محاسبه شده و توان های کلی به دست آمده اند. با مساوی قراردادن جمع کل توانهای داخلی، برشی و اصطکاکی با توان خارجی لازم نیروی اکستروژن محاسبه شده است. همچنین از روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود (نرم افزار آباکوس) جهت شبیه سازی فرآیند استفاده شده است. مشاهده شد که نتایج حاصل از روش تحلیلی ارایه شده و روش المان محدود تطابق خوبی دارد. در پایان نیز اثر پارامترهای مختلف بر نیروی اکستروژن، چگونگی خروج مواد و سختی محصول و استحکام برشی مرز دو فلز بررسی شده اند