شبیه سازی اکستروژن پروفیل آلومینیوم با در نظر گرفتن اثر روانکار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

3 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

چکیده

فرآیند اکستروژن آلومینیوم روشی متداول برای تولید پروفیل­های آلومینیومی با سطع مقطع ثابت و طول زیاد است. در فرآیند اکستروژن آلومینیوم اصطکاک یکی از مهمترین عوامل بوده و نقش بسیار مهمی دارد. اصطکاک روی شکل پروفیل خروجی، توزیع دما، نیروی اکستروژن و بسیاری دیگر از جنبه­های مهم فرآیند تاثیرگذار است. یکی از روش­­های کنترل و کمتر کردن اصطکاک بین سطوح در فرآیند­های مختلف استفاده از روانکار می­باشد. هدف این مقاله بررسی تاثیر روانکار بصورت تغییرات ضریب اصطکاک بین سطوح مختلف در فرآیند اکستروژن آلومینیوم آلیاژ AA 6082 می­باشد. برای این امر روش اجزای محدود با استفاده از نرم افزار تجاری DEFORM بکار گرفته شده و به منظور سنجش دقت نتایج بدست آمده، از مقادیر تجربی ارائه شده در مراجع استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که با کاهش مقدار اصطکاک، نیروی اکستروژن مورد نیاز و دمای حداکثر قطعه کار به طور چشمگیری کاهش می­یابد. همچنین شکل پروفیل خروجی با کاهش مقدار اصطکاک به علت کاهش اختلاف سرعت در نقاط مختلف پروفیل بهبود یافته و نقاط مرده جریان کاهش پیدا می­کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Saha P. K., Aluminum extrusion technology. Asm International, 2000.
[2]  Nilsen K. E., Numerical modelling of the aluminum extrusion process and comparison with results obtained from industrially extruded complex sections. Bournemouth University, 2014.
[3]  Dieter G. E., Kuhn H. A. and Semiatin S. L., Handbook of workability and process design. ASM international, 2003.
[4] Bakhshi-Jooybari M., A theoretical and experimental study of friction in metal forming by the use of the forward extrusion process. Journal of materials processing technology, Vol. 125, pp. 369-374, 2002.
[5] Flitta I. and Sheppard T., Nature of friction in extrusion process and its effect on material flow. Materials science and Technology, Vol. 19, No. 7, pp. 837-846, 2003.
[6] Kim S. H, Chung S. W. and Padmanaban S., Investigation of lubrication effect on the backward extrusion of thin-walled rectangular aluminum case with large aspect ratio. Journal of materials processing technology, Vol. 180, No. 1, pp. 185-192, 2006.
[7] Schikorra M., Donati L., Tomesani L. and Kleiner M., The role of friction in the extrusion of AA6060 aluminum alloy, process analysis and monitoring. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 191, No. 1, pp. 288-292, 2007.
[8] Wang L., He Y., Zhang Y. Cai J., Zhou J., Duszczyk J. and Katgerman L., Modeling of double action extrusion—A novel extrusion process for friction characterization at the billet–die bearing interface. Tribology international, Vol. 43, No. 11, pp. 2084-2091, 2010.
[9]  Nakamura T., Bay N. and Zhang Z. L., FEM Simulation of a Friction Testing Metliod Based on Combined Forward Conical Can-Backward Straight Can Extrusion. Journal of tribology, Vol. 120, No. 4, pp. 716-723, 1998.
[10] Velu R. and Cecil M., Quantifying Interfacial Friction in Cold Forming using Forward Rod Backward Cup Extrusion Test. Journal of The Institution of Engineers (India), Series C, Vol. 93, No. 2, pp. 157-161, 2012.
[11]Hafis S., Ridzuan M., Farahana R., Ayob A. and Syahrullail S., Paraffinic mineral oil lubrication for cold forward extrusion: Effect of lubricant quantity and friction. Tribology International, Vol. 60, pp. 111-115, 2013.
[12] Wang L., Zhou J., Duszczyk J. and Katgerman L. , Friction in aluminium extrusion—Part 1: A review of friction testing techniques for aluminium extrusion. Tribology International, Vol. 56, pp. 89-98, 2012.
[13] Wang L. and Yang H., Friction in aluminium extrusion—part 2: A review of friction models for aluminium extrusion. Tribology International, Vol. 56, pp. 99-106, 2012
[14] Donati L., Khalifa N.B., Tomesan L. and Tekkaya A.E., Comparison of different FEM code approaches in the simulation of the die deflection during aluminium extrusion. International Journal of Material Forming, Vol. 3, No. 1, pp. 375-378, 2010.
[15] Reggiani B., Donati L. and Tomesani L.,  Evaluation of different FE simulation codes in the stress analysis of extrusion dies. International Journal of Material Forming, Vol. 3, No. 1, pp. 395-398, 2010.