کاربیدبور، کاربردهای فراوانی در صنایع هسته ای، نظامی و مکانیکی، مانند ساخت نازلهای واترجت و مواد ساینده دارد. در این تحقیق، آزمایشات تجربی متعددی جهت بررسی تاثیر پارامترهای موجود در ماشینکاری سرامیک نیمه رسانای کاربیدبور (b4c) با روش تخلیه الکتریکی انجام شد. تاثیر پارامترهایی نظیر ولتاژ، شدت جریان، زمان روشنی پالس و زمان خاموشی پالس روی خروجی هایی چون صافی سطح و نرخ براده برداری بررسی گردید. در این تحقیق از تکنیک طراحی آزمایشات (doe) و طرح (2^4) و نرم افزار minitab v15 استفاده شده است. در ماشینکاری سرامیک نیمه رسانای کاربیدبور، انتحاب قطب الکترود و قطعه کار بر روی کیفیت سطح تاثیر گذار است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با تغییر پارامترهای مذکور پارامترهای صافی سطح و نرخ براده برداری تغییر می کنند.

فرایند برش با جت آب و ذرات ساینده جزء فرایندهای نوین تولید است که قابلیت های منحصر به فرد آن مثل برش انواع جنس ها و برش بدون ایجاد منطقه متاثر از حرارت باعث گسترش چشمگیر آن شده است. شیار ایجاد شده در این فرایند دارای دو ناحیه صاف و ناحیه خط بندی می باشد که ناحیه خطبندی عیب ایجاد شده در این فرایند می باشد. ناحیه خطبندی در اثر عقب افتادگی جت آب و ذرات ساینده ایجاد می شود. پارامترهای اصلی فرایند که بر روی مقدار ناحیه خطبندی اثر می گذارند شامل قطر نازل، سرعت حرکت نازل، فشار آب و نرخ جریان ساینده می باشد که تنظیم بهینه هر کدام به جنس قطعه کار بستگی دارد. تنها موردی که در طول فرایند تغییر می کند و باعث کاهش کیفیت سطح برش خورده می شود، سایش قطر نازل است. در این تحقیق در ابتدا با طراحی و انجام آزمایش-هایی مقدار بهینه پارامترهای موثر در فرایند برای برش فولاد هاردکس به عنوان یک ماده سخت و چقرمه بدست آمد. سپس با استخراج پارامترهای موثر در سایش نازل، از منابع علمی و نتایج آزمایش-های تجربی یک الگوریتم کنترل برنامه، جهت جبران خطای ناشی از سایش نازل، ارائه شده است. در انتها یک تحقیق تجربی برای تعیین عیوب بوجود آمده در برش روی مسیرهای منحنی شکل هم انجام شد، که نتیجه آن نشان داد عیوب برش ناقص و برش اضافی در مسیرهای برش منحنی شکل به دلیل عقب افتادگی جت، بوجود می آیند و با توجه به آزمایش های انجام شده سرعت حرکت نازل موثرترین پارامتر در بوجود آمدن این عیوب است.

آلومینیم دومین عنصر وافر در جهان به حساب می آید. خواص مناسب این عنصر و کیفیت بی نظیر آلومینیم و آلیاژهای آن مانند دانسیته پایین، استحکام خاص بالا، قابلیت تولید مناسب، خواص مکانیکی و فیزیکی خوب و مقاومت به خوردگی بالا تولید و استفاده از این عنصر و آلیاژهای متشکل از آن را بسیار رشد داده است. امروزه آلیاژهای آلومینیم دارای کاربردهای کسترده ای در صنایع نظامی، صنایع الکتریکی، هوافضا، صنایع اتومبیل سازی و حمل و نقل و صنایع دریایی می-باشد. ایجاد لایه کامپوزیتی بر روی سطح آلومینیم برای غلبه بر ضعف خواص سطحی آن چندی است که مورد توجه محققان قرار گرفته است. روش نوین فرایند اصطکاکی اغتشاشی عملیاتی است که اخیرا به طور گسترده ای برای اصلاح و بهسازی ساختار مواد به کار گرفته می شود. یکی از کاربردهای عمده فرایند اصطکاکی اغتشاشی ایجاد لایه کامپوزیت سطحی بر روی زمینه فلز می-باشد. لایه های کامپوزیتی استحکام و سختی بالا و مقاومت به خوردگی و سایش بسیار مطلوبی دارند. در تحقیق حاضر توانایی فرایند اصطکاکی اغتشاشی در ایجاد لایه کامپوزیت سطحی بر روی زمینه آلیاژ آلومینیم 5083 و 1100 مورد بررسی قرار گرفت. در طی این تحقیق پارامترهای مناسب فرایندی نظیر سرعت دورانی، سرعت پیشروی و تعداد پاس مورد استفاده جهت دستیابی به بهترین توزیع ممکن ذرات تقویت کننده بدست آمد و سپس اثر تغییر اندازه ذرات مس روی خواص لایه کامپوزیت سطحی بررسی گردید. جهت تعیین اثر هندسه ابزار در فرایند، دو نوع ابزار که یکی شامل پین مربعی و دیگری شامل پین استوانه ای رزوه دار مورد استفاده قرار گرفت. اندازه دانه، میکروسختی، استحکام کششی، تست سوپرپلاستیسیته و پراش اشعه ایکس بر روی لایه های کامپوزیت ایجاد شده انجام گرفته و نتایج نمونه های مختلف با یکدیگر و با نمونه خام مقایسه گشتند و در نمودارها و جداول ارائه گردیدند. نتایج نشان می دهد که سرعت دورانی 750 و 1900 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی 25 میلیمتر بر دقیقه و 4 پاس فرایندی همگن ترین لایه کامپوزیت را ایجاد می نماید. در این تحقیق سختی، خواص کششی در دمای محیط و دمای بالا در لایه های کامپوزیت تولید شده در مقایسه با ماده پایه افزایش یافت. همچنین لایه کامپوزیتی تولید شده با استفاده از پودر نانو بهترین خواص را در میان نمونه های تولید شده از خود نشان داد. الگوهای مربوط به پراش اشعه ایکس بیانگر انجام تعدادی واکنش بین آلومینیم، منیزیم و مس در نمونه های تولید شده توسط پارامترهای فرایندی مورد نظر بود.

مس و آلیاژهای آن مخصوصا برنج به طور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند. این استفاده گسترده به دلیل رسانندگی الکتریکی و حرارتی عالی، استحکام خوب، مقاومت به خوردگی و خستگی است. با این حال، جوشکاری ورق های مس و برنج به یکدیگر از طریق روش های ذوبی و پیشرفته اعم از لیزر و پرتو الکترونی علاوه بر مشکلات عملیاتی و هزینه ها ، اغلب مسائل زیست محیطی خاص خود را دارند. جوشکاری همزنی اصطکاکی روش جدیدی است که به منظور اتصال آلیاژهای آلومینیومی در سال 1991 میلادی ابداع شد و تا به حال توجه زیادی از صنایع از قبیل هوافضا، صنایع ریلی، صنعت خودرو را به خود جلب کرده است. این جوش قابلیت اجرا برای انواع آلیاژها به ویژه آلیاژهای غیرهمجنس و نیز آلیاژهایی که جوش آنها به وسیله جوشکاری های متداول همچون ذوبی مشکل یا غیر ممکن است، را دارد. روش جوشکاری همزنی اصطکاکی علاوه بر مزیت های اقتصادی، عملیاتی و زیست محیطی ، مزیت های دیگری نیز اعم از اصلاح خواص پیوندی را دارد. در این فرآیند هیچ گونه ذوبی در ناحیه ی جوش اتفاق نمی افتد و بر پایه ی حالت جامد می باشد. در این فرآیند جوشکاری، یک ابزار مصرف نشدنی چرخشی روی خط جوش حرکت داده می شود و دو قطعه را به یکدیگر جوش می دهد. در این تحقیق، جوشکاری ورق-های یک میلیمتری غیر همجنس مس تجاری و برنج به کمک تکنیک جوشکاری همزنی اصطکاکی (fsw) صورت گرفته است. تعداد 9 ابزار با هندسه های متفاوت به منظور بررسی عوامل موثر در روند جوشکاری ساخته شده است. با تغییر سرعت دورانی ابزار، سرعت پیشروی ابزار، زاویه ی انحراف و عمق نفوذ، اثر این عوامل بر روی استحکام کششی و ریزساختار بررسی شده است. از مهمترین عوامل تأثیر گذار بر روی خواص مکانیکی انتخاب جنس ماده در سمت پیشرو و جهت نورد نسبت به جهت جوشکاری است. پس از اماده کردن نمونه ها، برای بررسی ریزساختار، متالوگرافی شدند. از میکروسکوپ نوری و الکترونی برای تصویر برداری استفاده شده است. برای بدست آوردن استحکام و سختی ، نمونه ها تحت آزمون کشش و سختی قرار گرفتند. برای بدست آوردن سختی جوش، 3 نمونه خوب تحت بار 100 گرم به مدت 20 ثانیه قرار گرفتند. پس از بدست آوردن استحکام و سختی، خواص جوش با مواد پایه مقایسه شده است. در این نوع جوش نیز عیوبی در نتیجه ی انتخاب ناصحیح عوامل موثر به وجود می آید که بدان اشاره شده است.

مانیتورینگ یا پایش وضعیت و کنترل همزمان یکی از روش های نوین کنترل فرایندهای صنعتی می باشد. در ابتدا به بررسی این تکنولوژی و انواع و کاربرد آن در کنترل فرایندهای جوشکاری پرداخته و سپس به بررسی و ایجاد مدل هایی از فرایند جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ پرداخته شده است. در اینجا هدف از کیفیت جوش تنها شامل کیفیت مکانیکی متاثر از هندسه جوش(پهنا و ارتفاع مهره جوش و عمق نفوذ) می باشد. متغیرهایی که به عنوان متغیرهای قابل تنظیم فرایند مورد بررسی قرار گرفته اند شامل جریان، ولتاژ، سرعت جوشکاری و طول موثر الکترود می باشد. در این پایان نامه از داده های تجربی برای دستیابی به مدل های ریاضی جهت پیش بینی و تخمین هندسه جوش استفاده شده است. در دسته بندی آزمایشات سعی شده تا با وجود یک مدیریت صحیح در نحوه و حجم آزمایشات مورد نیاز، از طراحی آزمایشات کمک گرفته شود. بنابراین از روش رویه پاسخ برای طراحی آزمایشات، بهینه سازی و ارائه مدل های ریاضی جهت تخمین و پیش بینی ویژگی کیفی یاد شده استفاده شده است. طراحی آزمایشات با استفاده از روش رویه پاسخ و همچنین نرم افزار minitab 15 انجام گردیده است. نتایج تحلیلها و بررسی ها در قالب جداول، نمودارها و مدل های رگرسیون نمایش داده شده اند. سپس با توجه به اینکه مدل های شبکه های عصبی مصنوعی دارای انعطاف پذیری و جامعیت بیشتری نسبت به مدل های رگرسیون می باشند از داده های تجربی دسته بندی شده برای ایجاد مدل شبکه عصبی با کمک جعبه ابزار نرم افزار متلب نیز استفاده شده است. در انتها نرم افزاری جهت پیش بینی هندسه جوش ارائه شده است.

چکیده در سالهای اخیر کامپوزیت های چند لایه ی فلزی به دلیل ویژگی های برجسته ی مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی و حرارتی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این ویژگی های منحصر به فرد از قرار گرفتن فلزات با ویژگی های متفاوت در کنار هم حاصل شده و باعث می شود که مجموعه ای از خواص متفاوت مواد را با هم داشته باشیم. فلزات سبک مانند آلومینیوم و آلیاژهای آن کاربرد وسیعی در زمینه های مختلف از قبیل هوافضا، اتومبیل سازی و کشتی سازی دارند. منیزیم و آلیاژهای آن کاربردهای مختلفی برای کاهش وزن قطعات در خودرو، ابزار پانل بندی، رادیاتور و تجهیزات هوافضا دارند. منیزیم کاربرد محدودی نسبت به آلومینیم به علت معایب ذاتی خود از قبیل مقاومت خوردگی ضعیف، مقاومت کم در برابر سایش و قابلیت شکل پذیری کم دارد. مقاوت به خوردگی منیزیم خالص با استفاده از آلومینیم افزایش می یابد. به هر حال انتظار می رود کامپوزیت لایه ای فلزات سبک مزیت هایی برای صنایع مختلف داشته باشد، بنابراین تولید کامپوزیت فلزات سبک یک بحث و موضوع مهم شمرده می شود. در این تحقیق کامپوزیت چند لایه منیزیم خالص/آلومینیوم آلیاژی 2024 در دمای °c400 به روش نورد تجمعی(arb) ساخته شده است که یک کامپوزیت سبک بوده و در صنایع مختلف از جمله هوا فضا کاربرد دارد. فلزات استفاده شده در این تحقیق منیزیم خالص 99.96wt% و آلومینیوم آلیاژی 2024 بوده است. ساندویچ آماده شده al/mg/al به مدت پنج دقیقه در کوره ای با دمای °c400 قرار داده شده و سپس فورا نورد شده است. این پروسه تا پنج سیکل ادامه یافته است، ریز ساختار و خواص مکانیکی آن در راستای مسیر نورد بررسی شده است. با افزایش مراحلarb اعوجاج و ناهمگنی موجود در لایه ها کمتر شده و توضیع لایه ها همگن تر و یکنواخت تر شده است. ریز شدن دانه های منیزیم در سیکل اول صورت گرفته است. میکرو سختی کامپوزیت در سیکل اول افزایش یافته و در سیکل های بعدی تغییر محسوسی نکرده است. استحکام و نسبت استحکام به وزن کامپوزیت در راستای مسیر نورد ابتدا افزایش یافته و بعد از سیکل اول کاهش یافته و مجددا بعد از سیکل سوم افزایش یافته است. بیشترین استحکام کامپوزیت 588 مگا پاسکال بوده است. درصد ازدیاد طول نسبی با افزایش مراحلarb کاهش یافته است. دانه های منیزیم به علت دمای بالای نورد بعد از سیکل اول تغییر محسوسی نکرده اند. میکرو سختی بعد از سیکل اول به علت اشباع شدن لایه آلومینیوم در اثر نرم شدن ناشی از دمای بالای arbتغییر محسوسی نکرده است. در سیکل اول به علت کرنش سختی ناشی از نابجایی ها استحکام کامپوزیت افزایش یافته است، در سیکل های دوم و سوم به علت ناهمگنی و اعوجاج لایه ها استحکام کاهش یافته است و در سیکل های چهارم و پنجم با همگن شدن لایه ها استحکام افزایش یافته است.

کامپوزیت‏های چند لایه فلزی از خواص مکانیکی، الکتریکی و مغناطیسی مناسبی برخوردارند و اخیرا تولید این کامپوزیت‏ها بوسیله روش‏های تغییرشکل شدید پلاستیک مورد توجه قرارگرفته است. یکی از روش‏های مورد استفاده اتصال نوردی انباشتی (arb) می‏باشد، که در آن انباشت کرنش در دانه‏ها سبب ریز شدن آنها، تحت اثر تغییر شکل پلاستیکی بسیار زیاد می‏شود. در این پژوهش هدف تولید کامپوزیت al/cu به روش arb و برسی خواص فیزیکی و مکانیکی آن طی سیکل‏های مختلف می‏باشد. به این منظور ورق‏هایی از آلومینیوم و مس خالص تجاری و به ضخامت mm1 در ابعاد mm 20×250 به عنوان فازهای زمینه و تقویت کننده مورد استفاده قرار گرفت. برای تولید ساندویچ اولیه یک لایه مس در میان دو لایه آلومینیوم قرار داده شد. سپس با اعمال جمعا 66% کاهش ضخامت در دو مرحله نورد در دمای اتاق ضخامت کامپوزیت از mm3 به mm1 رسید و در ادامه تحت 5 سیکل arb قرار گرفت. سپس نمونه های 5 سیکل arb شده را در چهار دمای متفاوت آنیل نمودیم تا پایداری حرارتی کامپوزیت و تغییرات خواص آن در دماهای متفاوت بررسی گردد. سپس بررسی‏های ساختاری و ریز ساختاری نمونه‏ها انجام گردید. برای بررسی فصل مشترک ازآنالیز پراش اشعه ایکس xrdاستفاده گردید و برای بررسی ریز ساختار کامپوزیت از میکروسکوپ نوری استفاده شد. همچنین به توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی sem سطوح شکست بررسی گردید. تغییرات خواص مکانیکی توسط تست کشش و سختی سنجی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان می‏دهد که ضمن افزایش پراکندگی فاز تقویت کننده با تکرار سیکل‏های فرآیند این فاز از حالت لایه‏ای به حالت ذره‏ای تبدیل می‏شود. با افزایش تعداد سیکل‏ها دانه‏بندی لایه آلومینیوم ریزتر گردیده و اندازه دانه‏ها کاهش یافته همچنین با توجه به نفوذ اتم‏های آلومینیوم و مس در یکدیگر درفصل مشترک دو لایه، در دمای آنیل c400 فاز al2cu به وجود آمده است. با افزایش سیکل‏های arb استحکام تسلیم و استحکام نهایی کامپوزیت و همچنین سختی سطح افزایش یافته است و با افزایش دمای آنیل شاهد کاهش آنها می‏باشیم. اما در دمای آنیل c400 شاهد بهبود خواص مکانیکی نسبت به دمای c300 هستیم.

فلو فرمینگ یکی از انواع روش های شکل دهی بدون براده است که برای ساخت قطعات لوله مانند، بدون درز و با دقت ابعادی بالا بکار می رود. خواص مکانیکی و صافی سطح بالا و همچنین نیاز به نیروی کم، از مشخصه های اصلی این فرآیند است. این مزیت ها سبب استفاده روز افزون از این فرآیند در صنایع مختلف و بخصوص صنایع نظامی، هوا فضا و خودرو شده است. تولید چرخ دنده داخلی به روش فلوفرمینگ فرآیند جدیدی است که امکان ساخت چرخ دنده را در یک مرحله بدون انجام عملیات ماشینکاری اضافی فراهم می کند. در این فرآیند مندرل یک چرخ دنده خارجی می باشد که درون یک قطعه لوله ای شکل قرار می گیرد و با کاهش قطر خارجی قطعه، دیواره داخلی به دور دنده های مندرل پیچیده و پروفیل دنده بر روی قطعه ایجاد می شود. توانایی پیش بینی میزان نیرو یا توان مورد نیاز در تغییر شکل ماده بسیار مهم است، زیرا فقط با داشتن این دانش قادر خواهیم بود که تجهیزات لازم برای فرآیند و جنس ابزار یا قالب را انتخاب نموده و فرآیند را بهینه کرد. از طرفی در این فرآیند، ممکن است در قطعه عیوبی همچون ترک، لبه انباشته و صافی سطح خراب بوجود آید که طراحی مناسب فرآیند برای جلوگیری از این عیوب ضروری است. بنابراین بررسی جریان پلاستیک و نحوه تغییر شکل فلز در این فرآیند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پایان نامه فرآیند ساخت چرخ دنده به روش فلوفرمینگ مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تخمین میزان نیرو از شبیه سازی به کمک روش اجزاء محدود و نرم افزار abaqus استفاده شده است. تاثیر هر یک از پارامتر های ورودی بر خروجی های فرآیند، با استفاده از روش طراحی آزمایش بررسی شده است. ضریب اصطکاک، قطر غلتک، درصد کاهش ضخامت، سرعت پیشروی و نوع غلتک به عنوان پارامتر های ورودی و هر کدام در دوسطح در نظر گرفته شده اند و بنابراین یک طرح عاملی 25 می باشد. نیروی فرآیند، ارتفاع دندانه، لبه انباشته و پیدایش ترک از جمله خروجی هایی هستند که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند و با کمک نرم افزار minitab پارامتر های موثر بر هر یک از خروجی ها و نحوه اثر هر پارامتر مشخص شد و با تنظیم این پارامتر ها، خروجی های فرآیند بهینه می شوند. برای اطمینان از نتایج شبیه سازی، نتایج بدست آمده با نتایج تجربی مقایسه شد که تطابق خوبی بین نتایج شبیه سازی و تجربی وجود دارد.

در ماشینکاری با جت آب و ذرات ساینده مبنای براده برداری بر استفاده از انرژی جنبشی آب و ذرات ساینده استوار است. در یک سیستم awj فشار آب عامل سایش نیست، بلکه این جریانِ پرسرعت آب است که ماده را از سطح جدا می کند. ابتدا آب تحت فشار با گذرکردن از اریفیس (لوله ای با قطری در حدود 0.1- 0.3 میلیمتر) به یک جت با سرعت بالا(در حدود 900 m/s) تبدیل می شود و بوسیله سرِبرش به یک ابزار برنده تبدیل می شود. در این پایان نامه پارامترهای مهم اریفیس از جمله اندازه ی سوراخ اریفیس، زاویه ورودی، زاویه خروجی به ترتیب در دو حالت cone up و cone down مورد بررسی قرار گرفت تا بهینه ترین حالت برای این پارامترها به دست آید، به طوریکه کمترین مقدار تنش به اریفیس وارد شود. همچنین برای تراز بودن اریفیس در اریفیس هولدر یک زاویه ی خارجی برای دیواره ی بیرونی اریفیس در نظر گرفته شده است. در بخش اول پایان نامه با استفاده از نرم افزار fluent چگونگی توزیع فشار ناشی از آب به دیواره داخلی سوراخ به دست آمد، سپس برای تعیین مقدار تنش ناشی از این فشار، از شبیه سازی به کمک روش اجزاء محدود و نرم افزار abaqus استفاده شده است تا بتوان ماکسیمم تنش وارده از طرف آب به اریفیس را در حالت های مختلف به دست آورد. تاثیر هر یک از پارامتر های ورودی بر مقدار تنش، با استفاده از روش طراحی آزمایش بررسی شده است. با کمک نرم افزار minitab پارامتر های موثر بر خروجی و نحوه اثر هر پارامتر مشخص شد و با تنظیم این پارامتر ها، خروجی فرآیند بهینه می شود. برای اطمینان از نتایج شبیه سازی، نتایج حاصل از حل عددی با حل تجربی این مسئله مقایسه شده است تا صحت پروژه ی انجام شده تائید شده باشد.

محصولات فورج آلیاژ ti-6al-4v به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. از این آلیاژ بیشتر در صنایع هوافضا استفاده می شود. در ابتدا خصوصیات مکانیکی این آلیاژ و رفتار آن طی فرایند تغییر شکل، توضیح داده شده و سپس مروری بر پیشینه تحقیقات شد. یک دیسک که بخشی از یک موتور هواپیما است، به عنوان قطعه نمونه انتخاب شد. سپس با توجه به ملاحظات ابعادی برای ماشین کاری و تغییر حجم ناشی از دما، قالب مرحله پایانی در نرم افزار solid works طراحی شد. دیسک مذکور دارای شکل تقارن محوری بوده و از آلیاژ ti-6al-4v ساخته می شود. به دلیل اینکه کرنش پلاستیک مضاعف ممکن است سبب گسیختگی قطعه شود، با توجه به مشاهدات حداکثر کرنش پلاستیک معادل در نواحی بحرانی قطعه، قالب پیش فرم نیز طراحی شد. در این پروژه از روشی به نام تغییر شکل معکوس و همچنین در نظر گرفتن جریان ماده برای توزیع یکنواخت آن در طول زمان فورج، قالب پیش فرم طراحی شد. شبیه سازی فرایند فورج گرم با قالب بسته در نرم افزار المان محدود abaqus انجام شد. از تکنیک ale استفاده شد و همچنین مدل کرنش سختی جانسون کوک استفاده شد. اثر سه پارامتر مهم فورج، یعنی سرعت شکل دهی، دمای اولیه قطعه کار و ضریب اصطکاک بین قالب و قطعه کار، روی سه ویژگی مهم محصول و فرایند بررسی شد. این سه ویژگی عبارتند از حداکثر نیروی فورج، میزان پرشدگی قالب و یکنواختی توزیع کرنش پلاستیک. از روش فول فاکتوریال که یکی از روش طراحی آزمایش ها (doe) می باشد، برای کاهش تعداد شبیه سازی ها استفاده شد. به منظور معتبر سازی نتایج المان محدود، نتایج آزمایش های عملی و شبیه سازی عددی دو محقق، با نتایج به دست آمده از شبیه-سازی در این پروژه مقایسه شد. در انتها اثر دمای اولیه قطعه کار، ضریب اصطکاک و سرعت شکل دهی روی نیروی فورج، کیفیت پرشدگی قالب و چگونگی توزیع کرنش مورد بررسی قرار گرفت. علاوه براین نقاطی از قالب که در معرض سایش بالا هستند نیز شناسایی شدند.

سوراخکاری فلزات در یک مرحله و رسیدن به حداکثر کیفیت سطح، همواره مدنظر صنعتگران بوده است. سوراخکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی یکی از روش های نوین ماشینکاری است که برای سوراخکاری مواد سخت به کار می رود. در این پژوهش پارامترهای موثر بر صافی-سطح در فرایند سوراخکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی بر روی فولادها بررسی شد. پارامترهای بررسی شده شامل: سرعت دورانی، نرخ پیشروی، دامنه ارتعاشات مته (توان فراصوتی) و جنس قطعه کار بودند. نتایج با استفاده از روش طراحی آزمایشات آنالیز شد. نتایج حاصله نشان داد که در سوراخکاری فلز سخت تر (vcn-150) با افزایش دامنه ارتعاشات مته و افزایش سرعت دورانی سطح صاف تری به دست می آید اما در سوراخکاری فلز نرم تر (st37) با افزایش دامنه ارتعاشات و سرعت دورانی سطح زبرتر می شود. این بدین معناست که این روش سوراخکاری برای فولاد vcn-150 نتیجه بهتری می دهد. در این پژوهش، نرخ پیشروی تاثیر زیادی بر صافی سطح نداشت، پس می توان از نرخ پیشروی بالا در این فرایند استفاده کرد و زمان ماشینکاری را کاهش داد.

روش شکل دهی هیدرومکانیکی یکی از روش های هیدروفرمینگ می باشد،در این فرایندمحفظهایازمایعجایگزینماتریسشدهوشکلنهاییقطعهبراساسشکلیکسنبهیصلبتعیینمیگردد..یک گلگیر پژو 206 برای این پروژه از نمایندگی ایران خودرو تهیه شد و سپس با استفاده از دستگاه اسکن سه بعدی فایل ابر نقاط به دست آمد و در آخر با کمک نرم افزار کتیا قطعه نهایی مدل شد. مدل سنبه و ماتریس ازمدل نهایی در این نرم افزار به دست آمد و برای شبیه سازی به نرم افزار آباکوس انتقال داده شد.در نرم افزار آباکوس به جز سنبه و ماتریس ورق و ورقگیر نیز برای نرم افزار تعریف شد و سپس تمام این قطعات با هم مونتاژ شدند.فولاد st14انتخاب و خصوصیات تماسی و ضخامت آن در نرم افزار به ورق اعمال شد.زمان انجام فرایند،شرایط مرزی و میزان جا به جایی قطعات به نرم افزار معرفی شد.ابتدا سایز مش ایده آل و سپس نیروی هیدرواستاتیک سیال متناسب با ابعاد،شکل و جنس ورق به دست آمد،سپس ضرایب اصطکاک مختلف امتحان و اصطکاک مناسب به دست آمد و در مرحله آخر نتایج محاسبه برگشت فنری در ضرایب اصطکاک بهینه مورد بررسی قرار داده شد. در قسمت پایانی این پایان نامه یک نتیجه گیری در مورد مش بندی،نیروی سیال،ضریب اصطکاک و برگشت فنری به دست آمد که با مقادیری از این متغیرها نتایج مطلوب برای ساخت گلگیر پژو 206 با فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی بدست آمد.

شکل دهی الکترومغناطیس یکی از روش های شکل دهی پرسرعت است که در آن از نیروی الکترومغناطیسی لورنتساستفاده می شود. اتصال قطعات با این فرایند یک روش نوین برای مونتاژ قطعات می باشد.یکی از کاربرد های این فرایند، اتصال قطعات لوله ای شکل بر روی ماندرل دارای شیار می-باشد.ماهیت فیزیکی پیچیده این فرایند همواره سبب بروز مشکلات متعددی برای شبیه سازی و مطالعه دقیق پارامتر های آن بوده است.در این تحقیق، فرایند شکل دهی لوله آلومینیومی به سمت داخل (شکل دهی انقباضی) به روش الکترومغناطیس و بااستفاده از نرم افزارالمان محدود آباکوس، شبیه سازی شد. پس از معرفی معادلات حاکم الکترومغناطیسی، خروجی این معادلات به شکل فشار توسط نرم افزار بر روی قطعه کار اعمال شده و تغییر شکل قطعه بدست آمد.در این تحلیل، به دلیل تقارن محوری قطعه و قالب، شبیه سازی در حالت دو بعدی مدل شده و به علت سرعت بالای شکل دهی، از مدل کرنش سختی جانسون-کوک برای توصیف رفتار پلاستیک قطعه کار استفاده شده است. اثر برخی پارامتر های مهم فرایند، مانند ولتاژ تخلیه، لقی و ضریب اصطکاک بین قالب و لوله، طولوضخامت دیواره لولهبر روی جابجایی شعاعی و درصد نازک شدگی قطعه کار توسط نرم افزار المان محدود و طراحی آزمایش، بررسی شده است. سرانجام، نتایج به دست آمده با نتایج تجربی موجود در مراجع معتبر دیگر مقایسه گردید و تطابق خوبی حاصل شد. این نتایج نشان می دهند که با افزایش ولتاژ تخلیه و لقی بین قالب و لوله، عمق فرو روی افزایش یافته و همچنین با افزایش طول لوله، درصد نازک شدگی لوله افزایش می یابد. همچنین افزایش عرض و شعاع شیار قالب (ماندرل) منجر به افزایش جابجایی شعاعی می گردد، اما با افزایش عرض شیار، اثر شعاع شیار کمتر می شود. با افزایش عرض شیار، درصد نازک شدگی کاهش می یابد.همچنین با افزایش ظرفیت خازن، دامنه جریان پیک و فشار الکترومغناطیس افزایش می یابد اما فرکانس جریان پیک و فشار الکترومغناطیس کاهش می یابد.

در سالهای اخیر بطور گسترده تکنیکهای مختلف مهندسی بکمک کامپیوتر برای تحقیق و طراحی پروسه در شکل دهی فلزات بکاربرده شده است و در بین آنها استفاده از روش آنالیز المان محدود در پیش بینی سیلان فلز، تنشهای قالب، نیروی شکل دهی و توزیعهای تنش و کرنش در قطعه موفقیت آمیز بوده است. مهمترین مرحله طراحی پروسه در فرآیند فورجینگ قالب بسته، طراحی قالبها و تعیین تعداد مراحل شکل دهی می باشد در روشهای سنتی این مرحله با تکیه بر تجارب افراد و روش سعی و خطا انجام می گرفت که روشی زمان بر و هزینه بر است. با بکارگیری روش آنالیز آلمان محدود بدون نیاز به تولید قالب نمونه امکان بررسی پارامترهای قالب مهیا می شود وقطعات فورج با صرفه جوئی در هزینه و زمان قالب توجهی می توانند تولید شوند. در این پروژه از روش آنالیز المان محدود برای طراحی قالبهای مورد نیاز جهت تولید یک قطعه متقارن محوری h شکل استفاده شده است. طراحی اولیه قالبهای پیشفرم بر اساس قواعد تجربی انجام گرفته، بعد با شبیه سازی المان محدود توسط نرم افزارabaqus شکل پروفیل قالب پیشفرم، سیلان فلز، توزیع تنش و کرنش در قطعه، میزان تولید حرارت در اثر تغییر شکال در قطعه نیروی لازم برای شکل دهی و تأثیر متغییرهائی مثل نرخ کرنش مورد بررسی قرار گرفته، و مقادیر نیروها و تنشهای بدست آمده در این روش با نتایج روشهای تحلیلی و روش آنالیزی قاچی ساده شده مقایسه شده است. معیار انتخاب تعداد مراحل و شکل پروفیل قالب پیشفرم مناسب تولید قطعه بدون عیب، حداقل نیروی مورد نیاز برای شکل دهی، یکنواختی توزیع کرنش در قطعه و حداقل شدن میزان تلفات مواد بوده است

در این پروژه ساخت پره های توربین بخار پمپ تغذیه آب از طریق مهندسی معکوس مدنظر بوده است. برای شناسایی جنس و خواص مکانیکی پره، پره کارکرده از طریق آنالیزشیمیایی تعیین آلیاژ گردیده و تست سختی سنجی لازم روی آن صورت گرفته و با توجه به گزارش این آزمایش ها، مواد اولیه برای ساخت پره های جدید انتخاب گردیده و عملیات حرارتی متناسب با آن صورت پذیرفته است. برای مدل سازی هندسی پره، با استفاده از ابرنقاط پره کارکرده این توربین، هندسه و ابعاد کلی پره استخراج شده و سپس با داشتن هندسه کلی پره طی یک فرآیند سعی و خطای تکراری اصول طراحی پره مورد نظر استخراج گردیده و در نهایت با انطباق سطوح پره مهندسی معکوس شده با سطوح پره به دست آمده از ابرنقاط پره کارکرده تحت نرم افزارهای cad، طراحی معکوس مورد نظر ارزیابی گردیده است. نتایج نشان داده که سطوح پره مهندسی معکوس شده با این روش دقیقاً روی سطوح پره اصلی منطبق بوده که همین موضوع نشان دهنده استخراج دقیق اصول طراحی پره مورد نظر بوده است. همچنین نتایج تحلیل عددی نشان داده است که با طراحی پره مورد نظر طبق اصول طراحی میزان تنش ماکزیمم در ریشه پره به کم تر از نصف حالتی که اصول طراحی در آن رعایت نشده است کاهش یافته است.

در سال¬های اخیر به دلیل اهمیت تولید مواد ریز دانه، فرایند اکستروژن در کانال¬های هم¬مقطع زاویه¬دار «ecap» مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این فرایند به واسطه تغییر شکل¬های پلاستیکی شدید، کرنش¬های برشی بسیاری به قطعه¬کار اعمال می¬شود، بدون اینکه کاهش قابل ملاحظه¬ای در ابعاد کلی نمونه ایجاد شود. در این رساله، با توجه به کاربرد فراوان و ویژگی¬های برجسته آلیاژ آلومینیوم 8090 در صنعت، فرایند «ecap» این ماده مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله ویژگی¬ها، نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی خوب، رسانایی الکتریکی و گرمایی زیاد می¬باشند. با استفاده از تئوری حد بالای ارائه شده، مقدار کرنش اعمالی به قطعات با سطح مقطع دایره¬ای و نیز تناژ لازم دستگاه پرس محاسبه گردید. نتایج برای دو ماده پلاستیک کامل و ماده کار سخت شونده، با فرض وجود اصطکاک چسبنده ارائه شدند. نتایج حاصل از تئوری حد بالا نشان داد که در شرایطی که از وجود اصطکاک صرفنظر شود مقادیر کرنش و فشار مستقل از ابعاد نمونه است و تنها به زاویه کانال و زاویه گوشه قالب بستگی دارد. در مرحله بعد، شبیه¬سازی فرایند «ecap» با سطح مقطع دایره¬ای به¬کمک تکنیک المان محدود (نرم¬افزار آباکوس) انجام شد. نتایج حاصل از دو روش المان محدود و تئوری حد بالا با نتایج تجربی سایر محققین جهت صحه گذاری مقایسه شد و مورد تأیید قرار گرفت. در پایان، نتایج شبیه¬سازی المان محدود با نتایج تئوری حد بالا برای فرایند تولید آلیاژ آلومینیوم 8090 مقایسه گردید و مورد قبول واقع شد. نتایج نشان داد که برای ماده پلاستیک کامل، زاویه کانال 90 تا 120 درجه، شرایط رسیدن به کرنش بیشنیه و نیز توزیع یکنواخت کرنش را فراهم می¬کند. این در حالی است که برای ماده کار سخت شونده، زاویه کانال 90 درجه توصیه می¬شود. همچنین مشاهده شد که با انجام فرایند مذکور بر روی ماده کار سخت شونده، حجم ناحیه پر نشده در حین تغییر شکل، بیشتر از ماده پلاستیک کامل است. در پایان تئوری نابه¬جایی¬ها برای بررسی ریزساختار ماده، مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از تئوری نابه¬جایی¬ها نشان داد که با افزایش تعداد پاس¬های عبوری از قالب «ecap»، ساختار ماده مذکور ریزتر می¬شود، از سوی دیگر شیب ریزدانه شدن در پاس¬های اول بیشتر از پاس¬های پایانی می¬باشد.

شکل¬دهی الکتروهیدرولیک یکی از فرآیندهای منحصر به فرد شکل¬دهی با سرعت بالا می¬باشد. در این روش، از تخلیه¬ی الکتریکی در داخل مایع جهت تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی به¬صورت موج شوک برای انجام کاراضافی، غلبه به اصطکاک و تغییرشکل قطعه¬کار استفاد می-شود. این روش شکل¬دهی شباهت زیادی به شکل¬دهی انفجاری دارد و تنها تفاوت آنها در منبع انرژی است. در این تحقیق، شبیه¬سازی فرآیند شکل¬دهی الکتروهیدرولیک با استفاده از روش المان محدود انجام شد. برای شبیه¬سازی از پنج نوع ورق فلزی که عبارتند از: فولاد ملائم (if 210)، فولاد استحکام بالا (dpx 800)، فولاد استحکام بالا (trip 700)، فولاد ضد زنگ (1.4509) و فولاد ضد زنگ (1.4016)) استفاده شده است. در این شبیه¬سازی، تحلیل دینامیکی صریح به¬کار رفته است و اثر تخلیه الکتریکی به¬صورت بارگذاری صوتی اعمال و از تحلیل سه بعدی به¬کمک مدل پوسته¬ای به¬جای ورق فلزی استفاده شده است. از مدل جانسون-کوک برای توصیف رفتار پلاستیک ماده استفاده شده است. علاوه بر این، شکل هندسی قطعه و توزیع کرنش¬ها ارزیابی شده است. نتایج به¬دست آمده با نتایج تجربی منتشر شده توسط سایر پژوهشگران مقایسه گردیده و انطباق مناسبی بین نتایج تجربی و عددی مشاهده شده است.

یکی از راهکار های کاهش قیمت تمام شده محصول کنترل صحیح و بهینه میزان موجودی انبار و موجودی در دست ساخت می باشد. زیاد بودن موجودی منجر به تحمیل هزینه های اضافی به سازمان خواهد شد از طرفی کم بودن موجودی نیز با عث تاخیر در تولید و متضرر شدن سازمان می گردد. برنامه ریزی احتیاجات مواد رویکردی جهت کنترل موجودی و مدیریت صحیح تولید می باشد. در این رویکرد با توجه به سیاست های تولید سازمان و برنامه کلان تولید، بهینه ترین مقدار مواد و قطعات مورد نیاز برای تولید محصول سفارش گذاری می شود. در این پایان نامه برنامه ریزی احتیاجات مواد مورد بررسی قرار گرفته است. این پایان نامه دارای 2 قسمت اصلی است. در قسمت اول به ارائه ی قابلیت ها و نحوه کارکرد برنامه کامپیوتری ایجاد شده توسط محقق پرداخته شده است. این برنامه جهت انجام عملیات برنامه ریزی احتیاجات مواد گسسته و پیوسته در حالت lfl (lot for lot) ایجاد شده است. برای ایجاد این برنامه از زبان برنامه نویسی c# و microsoft sql server استفاده شده است. در انتهای این قسمت مساله هائی جهت تست کارکرد برنامه ارائه گردیده و با استفاده از برنامه حل شده و برنامه مورد صحت سنجی قرار گرفته است. در قسمت دوم پایان نامه متدی ریاضی جهت انجام حالت جدیدی از برنامه ریزی احتیاجات مواد پیوسته، ارائه شده است. در این حالت جدید انتخاب اندازه دسته به هر میزان دلخواه امکان پذیر می باشد. با استفاده از این متد توابع موجودی در دست، نیاز خالص و سفارش برنامه ریزی به دست آمده اند. در نهایت مثال هایی از حالت مذکور ذکر شده و با استفاده از متد ارائه شده و با کمک نرم افزار matlam r2014b حل شده اند.