بررسي عددي و بهينه سازي پارامترهاي قالب فرايند فشار در كانال هاي زاويه دار موازي

Numerical Investigation and optimization of pie parametersin parallel tubular channel Angular pressing process

امروزه مواد فوق ريز دانه به دليل خواص كم نظير خود جايگاه ويژه اي در صنايع مختلف پيدا كرده اند. با كاهش اندازه دانه، سهم اتم‌هاي موجود در مرز دانه‌ها افزايش‌يافته و زيادشدن مرز دانه ها موجب جلوگيري از حركت نابه جايي ها و بالا رفتن استحكام مي-شود. يكي از روش هاي توليد مواد فوق ريز دانه، اعمال تغيير شكل پلاستيك شديد مي باشد. جهت اعمال تغيير شكل پلاستيك مي-توان از روش هاي بسياري استفاده نمود كه در اين پژوهش از كانال هاي زاويه دار موازي استفاده مي شود. جهت بررسي عددي اين فرايند از نرم افزار المان محدود آباكوس و جهت بهينه سازي نتايج از روش شبكه عصبي و الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. در اين پژوهش اثر پارامتر هاي قالب كه شامل زاويه كانال، طول لوله، افزايش اختلاف قطر و ضريب اصطكاك مي باشد، بررسي مي شود. نتايج نشان داد كه ضريب اصطكاك و طول لوله مورد آزمايش هر كدام جداگانه بر همگن شدن توزيع كرنش بسيار نقش داشته است، به طوري كه با افزايش مقدار ضريب اصطكاك تعريفي و كاهش ميزان طول لوله، توزيع كرنش به سمت همگني و يكنواختي سوق پيدا خواهد كرد. تفاضل افزايش قطر لوله و زاويه كانال قالب تاثير چنداني بر بهبود يكنواختي توزيع كرنش نخواهند داشت. از سوي ديگر افزايش ضريب اصطكاك، طول لوله و افزايش قطر لوله هر كدام جداگانه منجر به افزايش نيروي فرايند ميشوند درحالي كه افزايش زاويه كانال قالب منجر به كاهش نيروي شكل دهي شد. همچنين با توجه به نتايج استخراج شده از بهينه سازي پارامترها ايده آل ترين مسير از پارامترهاي ورودي ضريب اصطكاكي معادل 0/05 طول لوله 40 ميليمتر زوايه كانال 140 درجه و تفاضل افزايش قطر t 0/65 مي باشد.

In this day and age, the ultra-fine materials due to their unique properties have found a special place in various industries. By reducing the grain size, the share of atoms at the grain boundaries has been increased and the increase of grain boundaries prevents the movement of dislocations and increases the strength. One method of producing ultra-fine materials is imposing severe plastic deformation. In order to apply Plastic deformation, disparate methods can be used that parallel angled channels are used in this study. ABAQUS finite element software is used to analyze the process numerically and to optimize the results, neural network and genetic algorithm methods have been used. In this study, the effects of die parameters including channel angle, tube length, increase of diameter difference and the friction coefficient are checked out. The results depicted that the coefficient of friction and pipe length which are tested, played a pivotal role in the homogenization of strain distribution separately; that by increasing the supposed friction coefficient and reducing the length of the tube, the strain distribution will be homogeneous. The difference between the increase in the diameter of pipe and the angle of die’s channel will have little impact on the improved uniformity of strain distribution. On the other hand, increasing the coefficient of friction, pipe length and diameter of pipe ends with an increase in the force of process while increasing the angle of die’s channel culminated in reducing the formation force. Additionally, considering the results obtained from optimization of parameters,