بررسي اثر قطر قالب در فرايند فشرده سازي اكستروژن متوالي بر سيلان و توزيع كرنش

بررسي اثر قطر قالب در فرايند فشرده سازي اكستروژن متوالي بر سيلان و توزيع كرنش

یكی از روش های تولید مواد بوسیله روش های تغییر شكل شدید پلاستیك فرایند فشرده سازی اكستروژن متوالی می باشد. در این روش با ریز دانه كردن دانه ها و ایجاد تكسچر مناسب، باعث بهبود استحكام و انعطاف پذیری می شویم . در این روش نمونه فلزی كه معمولاً به شكل استوانه است ابتدا اكسترود شده و قطر آن كاهش می یابد و سپس در مرحله دوم در داخل قالب در جهت معكوس فشرده می شود تا قطر آن افزایش یافته و به اندازه اولیه برسد. یكنواختی ساختار و خواص مواد بالك فوق ریزدانه حاصل از اعمال این روش، به شدت به نحوه توزیع كرنش پلاستیك در حین سیلان فلز در داخل كانال قالب بستگی دارد. یكنواختی توزیع كرنش پلاستیك خود تابع پارامترهای مختلفی از جمله زاویه قالب، تغییر قطر قالب، ضریب اصطكاك بین نمونه و قالب، ضریب كار سختی ماده و سرعت حركت سن به می باشد. این پژوهشی با هدف دستیابی به تاثیر تغییر قطر بر روی كرنش های ایجاد شده و نیروی موثر پرس در آلومینیوم ۲۰۲۴ صورت گرفته است بدین منظور فشرده سازی فلز مذكور بر روی ۳ نمونه با قطر اولیه mm 20 مدل سازی شده است . تحلیل روش با استفاده از آنالیز المان محدود، در نرم افزار شبیه سازی آباكوس انجام شده است .مدل سازی در حالت D2 و با فرض ناچیز بودن اصطكاك و همچنین بدون در نظر گرفتن تاثیر درجه حرارت انجام شده است و حل مسئله با حلگر صریح نرم افزار صورت گرفته است. عملی شبیه سازی بر روی ۳ قطر ۱۴ و۱۵ و۱۶ میلیمتر بصورت جداگانه انجام شده است با رسم نمودارها و بررسی آنها پی می بریم كه كاهش قطر قالب اگر چه منجر به ریزدانگی بیشتر و بالارفتن سریع استحكام می گردد اما با كاهش قطر قالب فشار لازم جهت شكل دهی و مقدار كرنش اعمالی در نمونه افزایش می یابد.