بررسی تاثیر شکل قالب بر نیروی شکل دهی در فرآیند اکستروژن معکوس لوله

اکستروژن فرآیندی است که طی آن یک شمش فلزی تحت فشار اعمال شده توسط سنبه، از داخل قالبی با شکل معین عبور داده شده و سطح مقطع آن کاهش می یابد. اکستروژن در مقایسه با دیگر روش های تولید که در صنعت استفاده می شوند، مزیت هایی دارد که از جمله آن ها می توان به کاهش دور ریز مواد، دقت ابعادی بالا، کاهش یا حذف کامل ماشین کاری، صافی سطح خوب و خواص مکانیکی بهتر محصولات نسبت به ماده اولیه به دلیل جریان دانه وکارسختی، اشاره کرد. با توجه به اینکه روش اجزاءمحدود یک ابزار قدرتمند در تحلیل و تخمین پارامتر های فرآیند اکستروژن می باشد، در این تحقیق، فرآیند اکستروژن معکوس لوله به روش اجزاءمحدود توسط نرم افزار abaqus شبیه سازی شده است. هدف از این کار بررسی تاثیر پارامترهای فرآیندی شامل زاویه مخروطی قالب، ضریب اصطکاک و درصد کاهش سطح، بر مشخصه های فرآیندی شامل تنش ایجاد شده روی قالب، تنش پسماند شمش و نیروی اکستروژن می باشد. نتایج حاصل به صورت نمودارهای مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته و با رویکرد بهبود مقادیر مشخصه های فرآیندی، زوایای مخروطی بهبود یافته ارائه شده است. همچنین در این پژوهش از رویکرد جدیدی مبتنی بر روش تحلیل قاچی، برای مطالعه و تحلیل فرآیند اکستروژن لوله با قالب مخروطی استفاده شده است. در این رویکرد جدید، روابط مربوط به کار اضافی به صورت ابتکاری در روابط تعادل مربوط به هر قاچ اضافه شده و معادلات جدیدی برای محاسبه تنش در این فرآیند، منتج شده است. مقایسه نتایج به دست آمده از تحلیل انجام گرفته در این تحقیق با نتایج آزمونهای تجربی، از افزایش دقت و کاهش خطا نسبت به روشهای تحلیلی موجود حکایت دارد.