مطالعه تجربی و عددی تاثیر گلوگاه پلیسه بر نیرو و جریان ماده در فرآیند آهنگری در قالب بسته

یکی از روشهای شکل دهی حجمی، فرآیند آهنگری در قالب بسته است. از آنجا که در این فرآیند جریان فلز و حالت تنش به صورت پیچیده و سه بعدی می باشد، معمولاً مقداری ماده اضافی برای تولید قطعه استفاده می شود که در انتهای فرآیند به صورت پلیسه در اطراف محصول ظاهر می شود. این کار به خاطر حصول اطمینان از پر شدن قالب و تولید بی عیب و نقص قطعه صورت می گیرد. در این ارتباط، هندسه گلوگاه پلیسه که معبر مواد زاید در طی فرآیند آهنگری است، نقش مهمی را ایفا می کند. اگر این گلوگاه ممانعت کمی برای خروج مواد ایجاد کند، قطعه مورد نظر به صورت کامل تولید نخواهد شد و مواد بیشتری به صورت پلیسه از قالب خارج می شوند. اگر گلوگاه مزبور ممانعت بیش از حدی برای خروج مواد ایجاد نماید، فشار داخل قالب و نیروی لازم به مقدار زیادی افزایش یافته و فرسایش بیشتری در قالب رخ می دهد. از اینرو گلوگاه پلیسه باید ابعاد و هندسه متعادلی داشته باشد تا ضمن پر شدن قالب، نیروی لازم بیش از حد افزایش نیابد. در این پایان نامه به بررسی اثر تغییر ابعاد و هندسه گلوگاه پلیسه بر نیرو، مدل جریان و صرفه جویی در مقدار پلیسه و همچنین اثر تغییر نوع روانکار، جرم پلیسه و ابعاد بیلت بر نیروی آهنگری پرداخته شده است. در انجام آزمایشها از ماده مدل سرب برای آزمایشهای متقارن محوری با استفاده از دستگاه avery denison و ماده مدل خمیر برای آزمایشهای کرنش صفحه ای با استفاده از دستگاه santam استفاده شد. در نهایت ایجاد شیب در گلوگاه های با عرض کوتاه که یک محدود کنندگی در خروج جریان ایجاد می نماید و همچنین افزایش نسبت ارتفاع به قطر بیلت به عنوان بهترین حالت برای شکل دهی نتیجه گیری شد که علاوه بر صرفه جویی در مقدار پلیسه، نسبت به گلوگاه های متعارفی که توسط روابطی همچون رابطه نیوبرگر معرفی می شوند نیرو را نیز افزایش نمی دهد. از نظر مدل جریان، این نوع گلوگاه، ناحیه ای را که تحت کرنش موثر شدید قرار می گیرد کاهش می دهد.