بررسی اثر فشار معکوس و اصطکاک بر جریان مواد در فرآیند اکستروژن پیچشی آلیاژآلومینیوم ۶۰۶۳

در این مقاله، تغییر شکل پلاستیک شدید از طریق فرآیند اکستروژن پیچشی مورد بررسی قرار گرفته است. در این فرآیند قطعه از داخل یک کانال پیچشی عبور داده می شود و از طریق اعمال کرنش های برشی ناشی از پیچش ماده، ساختار ریزدانه در ماده ایجاد میشود. جهت بررسی نحوه تغییرشکل ماده در حین شکل دهی، شبیه سازی المان محدود فرآیند اکستروژن پیچشی در نرم افزار المان محدود آباکوس انجام شد. نمونه ای از جنس آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۳ با مقطع ۲۰ در ۲۰ میلی متر و طول ۲۰ میلیمتر مدل شد. قالب دارای زاویه مارپیچ ۴۵ درجه و طول کانال ۱۶ میلیمتر است. نتایج شبیه سازی المان محدود با نتایج تجربی حاصل از اجرای فرآیند اکستروژن پیچشی روی نمونه های آلومینیومی صحه سنجی شد. برای انجام فرآیند میزان فشار معکوس برابر با ۵۰ مگاپاسکال در نظر گرفته شد که تحت این شرایط نمونه ها دچار اعوجاج شدند. نتایج نشان دادند که بیشترین میزان کرنش در گوشه های نمونه رخ میدهد که مقادیر آن در حدود دو برابر کرنش پلاستیک ایجاد شده در لبه های نمونه است. همچنین کرنش پلاستیک محاسبه شده در نواحی مرکزی نمونه بسیار پایین (۰/۰۴۲) بدست آمد.