بررسی عددی پارامترهای موثر فرایند فشار درکانال های زاویه دار موازی

در طی یک دهه گذشته تولید مواد فلزی فوق ریزدانه(نانوساختار) به طور ویژه ای مورد توجه محققین دنیا قرار گرفته است. این مواد به عنوان نسل جدیدی از محصولات فلزی مطرح هستند که خواص فیزیکی و مکانیکی آنها در مقایسه با مواد درشت دانه به طور قابل ملاحظه ای بالا می باشد. جهت ایجاد مواد فوق ریزدانه نیاز به تغییر شکل پلاستیک شدید می باشد. یکی از فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید فرآیند کانال های زاویه دار موازی می باشد. در این فرآیند لوله به داخل قالب توسط سنبه حرکت می کند که حرکت سنبه به داخل قالب منجر به اعمال فشار به لوله و حرکت آن به ناحیه تغییر شکل پلاستیک شدید می شود. لوله از دو ناحیه تغییر شکل متقارن عبور می کند و در پایان فرایندبه ابعاد اولیه خود می رسد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس به صورت دو بعدی به تحلیل پارامترهای مهم فرآیند که شامل زاویه کانال، طول لوله، ضریب اصطکاک و تفاضل افزایش قطر پرداخته می شود و اثر آن را بر روی نیروی فرآیند و کرنش معادل فرآیند مورد بررسی قرار می گیرد. پس از انجام آزمایش ها مشخص شد که با افزایش ضریب اصطکاک همگنی توزیع کرنش بیشتر می شود بنابراین به منظور همگنی توزیع کرنش لازم است میزان ضریب اصطکاک به عنوان پارامتریکلیدی به میزان کنترل شده ای افزایش پیدا کند. همچنین با افزایش ضریب اصطکاک نیروی شکلدهی نیز افزایش پیدا خواهد کرد. همچنین با افزایش اختلاف قطر با توجه به بالا رفتن استحکام لوله باعث افزایش نیروی فرایند می شود. همچنین کرنش معادل با افزایش اختلاف قطر افزایش یافته است به طوری که با افزایش 40 درصدی اختلاف قطر میزان کرنش معادل به میزان 20 درصد افزایش یافته است.

Keywords:

مواد فوق ریزدانه , روش المان محدود , کانال های زاویه دار موازی