22304

مطالعه عددي فرآيند فشار در كانال‌هاي زاويه‌دار لوله‌اي موازي به همراه ارتعاشات التراسونيك

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

1398-1399

1399/03/10

دكتر رامين هاشمي - دكتر مجيد رجبي

مكانيك

امروزه شكل‌دهي لوله‌هاي چندفلزي با توجه به كاربردهايي گسترده از قبيل هدايت الكتريكي بالا، مقاومت در برابر خوردگي ، استحكام زياد و مقاومت قابل‌قبول در برابر سايش در صنايع مختلف شكل‌دهي موردتوجه بسياري از محققان قرارگرفته است. اين لوله‌ها امكان تركيب فلزات با جنس‌ و خواص متفاوت را فراهم مي‌سازند. اين لوله‌ها به روش‌هاي متفاوتي توليد مي‌گردند. يكي از رايج‌ترين روش‌ها براي توليد اين لوله‌ها فرآيند‌‌هاي تغيير شكل پلاستيك شديد (SPD) است كه باعث بهبود خواص مكانيكي و متالورژيكي لوله‌ها مي‌‌شود. در اين پژوهش، به بررسي لوله‌هاي دوفلزي توليدشده به كمك فرآيند فشار در كانال‌‌هاي زاويه‌‌دار لوله‌‌اي موازي (PTCAP) پرداخته مي‌شود؛ همچنين اثر ارتعاشات التراسونيك اعمالي در اين فرآيند نيز موردبررسي واقع مي‌شود. در اين فرآيند، لوله‌ دوفلزي تحت تأثير حركت سنبه به داخل كانال‌هاي زاويه‌دار لوله‌اي شكل با دو ناحيه برشي هم‌محور اكسترود شده و با عبور از مقاطع زاويه‌دار، تغيير شكل پلاستيك در آن ايجاد مي‌شود كه اين تغيير شكل موجب بهبود در خواص لوله شده و نيز حضور ارتعاشات منجر به كاهش نيروي موردنياز براي شكل‌دهي مي‌شود. با توجه به اينكه آلومينيوم داراي مقاومت به خوردگي بالا، هدايت الكتريكي مناسب و قابليت شكل‌پذيري خوبي است، گزينه‌‌ي مناسبي براي ايجاد لوله دوفلزي در كنار مس است. در اين پژوهش با استفاده از نرم‌افزار حل اجزاء محدود آباكوس، فرآيند شبيه‌سازي‌شده و اثرات پارامترهاي مختلف بررسي مي‌شود. همچنين آزمون عملي ميكرو سختي بر روي اين لوله‌ها انجام مي‌پذيرد. پس از انجام فرآيند مقدار سختي نمونه‌‌هاي مس و آلومينيوم نسبت به حالت آنيل افزايش مي‌يابد و نيز نتايج شبيه‌سازي حاكي از كاهش نيروي شكل‌دهي براثر استفاده از ارتعاشات التراسونيك است.

1399/05/04

Numerical study of parallel tubular channel angular pressing process with ultrasonic vibrations

5/30/2020 12:00:00 AM

Today, the formation of multi-metal pipes has attracted the attention of many researchers due to its wide range of applications such as high electrical conductivity, corrosion resistance, high strength and acceptable resistance to abrasion in various industries. These tubes make it possible to combine metals with different materials and properties. These pipes are produced in different ways. One of the most common methods for the production of these tubes is the process of severe plastic deformation (SPD), which improves the mechanical and metallurgical properties of the pipes. In this study, the bimetallic tubes produced by the Parallel tubular channel angular pressing process (PTCAP) are examined; the effect of ultrasonic vibrations applied in this process is also investigated. In this process, the bimetallic pipe is extruded because of the movement of the mandrel into the angular channels of the tube with two cutting areas of the same axis and plastic deformation occurs which causes improvement in pipes properties. Vibrations reduce the force required to form. Due to its high corrosion resistance, good electrical conductivity and good ductility, aluminum is a good choice for creating bimetallic tubes with copper. In this study, Abacus software is used to simulate the process and to investigate the effects of different parameters during the process. An experimental micro-hardness test is also performed on these tubes. After the process, the hardness of the copper and aluminum samples increases compared to the annealing state, and the simulation results show a decrease in the forming force due to the use of ultrasonic vibrations.