بهينه سازي پارامترهاي هندسي موثربر فرايند پرس در كاناله اي زاويه دار مساوي مكرر

Optimization of geometrical parameters of equal channel multi-angular pressing process

در بين فرايندهاي مختلف تغيير فرم پلاستيك شديد(SPD) ، فرايند پرس در كانالهاي زاويه دار مساوي (ECAP) يكي از موثرترين روش ها بوده كه با ريز دانه كردن فلزات چند كريستالي خواص مكانيكي فلز را بالا مي برد. در اين مقاله پرس در كانالهاي زاويه دار مساوي مكرر(ECMAP) بعنوان يكي از روش هاي موثر ECAP در توليد تسمه هاي فوق ريز دانه از جنس Al5754 مطالعه شد. مسير C بعنوان مسير چند پاسه در نظر گرفته شد و از آناليز گري بعنوان روش بهينه سازي استفاده شد. پارامترهاي هندسي بعنوان متغيرهاي ورودي و ضريب ناهمگني كرنش، كرنش پلاستيك معادل و نيروي لازم براي فرايند، بعنوان متغيرهاي هدف در نظر گرفته شدند. تست هاي پيشنهادي با روش فاكتوريل بوسيله المان محدود شبيه سازي شدند. شبيه سازي هاي المان محدود با نرم افزار تجاري آباكوس انجام شد و نتايج بدست آمده با روشهاي تيوري و تست هاي عملي صحه گذاري شدند. سپس با در نظر گرفتن پارامترهاي ورودي و خروجي بهينه سازي انجام شد و نتايج بهينه براي پارامترهاي ورودي مسير C استخراج شدند. همچنين درصد تاثيرگذاري هر پارامتر، روي پارامترهاي هدف بدست آمد. اين نتيجه حاصل شد كه در ميان پارامترهاي هندسي مسير C، زاويه كانال قالب (?_2) و زواياي انحناي گوشه قالب(?_1) بترتيب بيشترين و كمترين تاثير را روي پارامترهاي هدف دارند.

Equal channel angular pressing (ECAP) is one of the most efficient techniques among severe plastic deformation (SPD) methods that enhance the mechanical properties of polycrystalline metals by refining subjected grains. In this article, equal channel multi angular pressing (ECMAP) process as one of the effective ECAP methods on production of ultra-fine grained (UFG) Al5754 strips is studied. Route C is considered as a multi pressing route and grey relational analysis is used as the optimization method. Geometrical parameters were taken as input variables and strain inhomogeneity index, equivalent plastic strain and required process load were taken as the objectives. The suggested tests by full factorial method were simulated by FEM. Finite element simulations were done by ABAQUS commercial software and obtained results were validated by analytical methods and experimental tests. Then considering all input and output parameters, optimization was done and optimum values of input parameters were elicited. Also, the effectiveness of each parameter on the objective parameters was obtained. It is concluded that, among geometrical parameters of route C, die channel angle (?_2) and die corner angle (?_1) have the maximum and minimum effectiveness respectively..