تحلیل اکستروژن متقارن محوری دو فلزی با قالب مخروطی

میله ها و لوله های مرکب شامل دو یا تعداد بیشتری لایه فلز می باشند و به دلیل خواصی مثل هدایت الکتریکی زیاد، ضریب مقاومت خوردگی زیاد، استحکام بالا، مقاومت بهتر به سایش مورد استفاده قرار می گیرند. لوله ها دارای استحکام و هدایت گرمائی بالا برای کاربرد در مبدل حرارتی و همچنین برای انتقال سیالات با خواص خورندگی مختلف استفاده می شوند. به دلیل حالت تنش فشاری در فرآیند اکستروژن که امکان ایجاد باند های متالورژیکی بین دو فلز را می دهد، این فرآیند برای ساخت میله ها و لوله 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. با وجود اینکه روش المان محدود اطلاعات جزئی فرآیند را در اختیار می گذارد، در عین حال زمان قابل توجهی برای مدل سازی و شبیه سازی صرف میشود. به هر حال برای حل مسائلی که مدل آنها پیچیدگی دارد، زمان خیلی زیاد و حافظه زیادی از کامپیوتر نیاز است. در این پایان نامه فرآیند اکستروژن مستقیم میله ها و لوله‏های تک فلزی و دو فلزی با پروفیل قالب مخروطی و مندرل ثابت به روش کرانه فوقانی تحلیل و به روش اجزا محدود شبیه سازی شده است. ناحیه تغییر شکل به چند ناحیه تغییر شکل کوچکتر تقسیم شده و با ارائه یک میدان سرعت در دستگاه مختصات کروی مقادیر نرخ کرنشها در هر ناحیه تغییر شکل محاسبه شده اند. پس از آن توان داخلی، توان برشی و توان اصطکاکی ماده به دست آمده و پس از آن نیروی اکستروژنمحاسبه شده است. نتایج روش تحلیلی کرانه فوقانی با نتایج به دست آمده از آزمایشهای سایر محققان و شبیه سازی به روش اجزا محدود (نرم افزار abaqus) برای پروفیل قالب مخروطی مقایسه شده اند. مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج به دست آمده از آزمایشهای سایر محققان و شبیه سازی تطابق مناسبی را نشان می دهند.