تحلیل کرانه‌ی بالایی فرآیند اکستروژن مستقیم توخالی با فرض منحنی سینوسی برای مرز ناحیه‌ی فلز مرده با منحنی سینوسی

Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production

مقاله 3، دوره 1، شماره 4، بهمن 1389، صفحه 11-18   

نوع مقاله: Research Paper

نویسندگان

حشمت اله حقیقت^{* 1}؛ سمیرا محمدی نوری²

¹استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی کرمانشاه

²دانشجوی دکتری،گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی کرمانشاه

چکیده

این مقاله به تحلیل کرانه‌ی بالایی فرآیند اکستروژن مستقیم توخالی می‌پردازد. در این تحلیل که مرز تشکیل ناحیه‌ی فلز مرده به‌صورت منحنی سینوسی تخمین زده شده، ناحیه تغییرشکل به سه ناحیه‌ی تغییرشکل کوچک‌تر تقسیم شده است. با ارائه‌ی یک میدان سرعت جدید در دستگاه مختصات کروی، مقادیر نرخ کرنش‌ها در هر ناحیه‌ی تغییرشکل محاسبه شده‌اند. پس ار آن توان داخلی، توان برشی و توان اصطکاکی ماده به‌دست آمده‌اند. با بهینه‌سازی توان کل خارجی لازم نسبت به طول ناحیه‌ی فلز مرده، فشار نسبی اکستروژن محاسبه شده است. نتایج تحلیل با نتایج تحلیلی و آزمایش‌های انجام شده توسط سایر محققان مقایسه و نشان داده شده که نتایج تحلیل با نتایج آزمایش انطباق مناسبی دارند. در انتها نیز اثر کاهش سطح مقطع، شعاع سنبه و ضریب اصطکاک بر طول ناحیه‌ی فلز مرده بررسی شده‌اند.

کلیدواژه‌ها

اکستروژن مستقیم توخالی؛ کرانه‌ی بالایی؛ نیروی اکستروژن

مراجع

1- Chitkara, N.R., Aleem, A., Axi-symmetric Tube Extrusion/piercing Using Die Mandrel Combinations: Some Experiments and a Generalized Upper Bound Analysis, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 43, pp. 685– 709, 2001.

2- K. Lange, K., Handbook of Metal Forming, Society of Manufacturing Engineers, 1998.

3- Reddy, N.K., Dixit, P.M., Lal, G.K., Analysis of axisymmetric tube extrusion, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 36, pp. 1253-1267, 1996.

4- Chitkara, N.R., Butt, M.A., Axisymmetric tube extrusion through a smooth conical or cosine die and over a conical or ogival mandrel: Numerical construction of axisymmetric slip line fields and associated velocity fields International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 41, pp. 1191-1215, 1999.

5- Chitkara, N.R., Aleem, A., Extrusion of axisymmetric tubes from hollow solid circular billets: A generalized slab method of analysis and some experiments International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 43, pp. 1661-1684, 2001.

6- Mehta, H.S., Shabaik, A.H., Kobayashi, S., Analysis of tube extrusion, ASME Journal of Engineering for Industry, Vol. 92, pp. 403-411, 1990.

7- Chang, K.T., Choi, J.C., Upper-bound solutions to tube extrusion problems through curved dies ASME  Journal of Engineering for Industry, Vol. 94, pp. 1108-1112, 1972.

8- Hartley, C.S., Upper-bound analysis of extrusion of axisymmetric, piecewise, homogeneous tube International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 15, pp. 651-663, 1977.

9- Altan, S.B., A deformation model for tube extrusion Journal of Materials Processing Technology, Vol. 40, pp. 305-313, 1994.

10- Ebrahimi, R., Reihanian, R., Kanaani, M., Moshksar, M.M., An upper-bound analysis of the tube extrusion process Journal of Materials Processing Technology, Vol. 184, pp. 411-419, 2007.

11- Prager, W., Hodge, P.G., Theory of Perfectly Plastic Solids, John Wiley and Sons Inc., New York, 1951.

12- Gordon, W.A., Van Tyne, C.J., Moon, Y. H., Axisymmetric extrusion through adaptable dies—Part 1: Flexible velocity fields and power terms International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 49, pp. 86–95, 2007.