مقایسه رفتار مکانیکی میلگردهای ck45 تحت فرآیندهای برنیشینگ و کشش با روش اجزاء محدود

در این تحقیق دو نمونه ی مشابه تحت دو فرآیند رایج در صنعت خودروسازی برنیشینگ (burnishing) و کشش ((drawing، جهت افزایش کیفیت سطحی، استحکام و عمر خستگی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نمونه هایی از جنس فولاد ck45 می باشند که توسط این دو فرایند از قطر 20mm به قطر 18mm می رسند. دو مدل با استفاده از روش اجزاء محدود در کد تجاری انسیس توسعه داده شده. در نمونه کشیده شده مشخصات قالب کشش از قبیل نیم زاویه قالب، طول تماس به دقت قالب صنعتی مورد استفاده، لحاظ شده و بارگذاری در نرم افزار انجام می گیرد. برای مدل سازی غلطک برنیشینگ که نزدیکترین داده ها را به واقعیت ایجاد کند، از سطحی در تماس با سطح نمونه استفاده می شود و پارامترهایی از قبیل اندازه زبری، مقدار زبری و نیروی برنیشینگ موردبررسی قرار گرفته شد. همچنین برای مدلسازی واقعی تر شرایط اعمال نیرو در سطوح تماس بین سطح و غلتک، از المان های تماسی استفاده شد. میزان تغییرشکل دو مدل و نحوه ی تغییر تنش های پسماند مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهندکه کرنش پلاستیک در سطح تماس نمونه برنیشینگ شده به شدت افزایش می یابد در صورتیکه در نمونه کشیده شده به دلیل تغییرشکل شدید در تمام سطح نمونه، کرنش پلاستیک زیاد می شود. تنش پسماند در سطح نمونه-ی برنیشینگ به صورت فشاری پدیدار شده و در مقایسه با فرایند کشش میزان آن با پیشروی به سمت مرکز کاهش یافته و سپس به طور ثابت باقی می ماند. بنابراین عمر خستگی در نمونه برنیشینگ بهبود بیشتری می یابد.