Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
12
1
gregorian
2015
3
1
14
15
online
1
fulltext
fa
ارائه یک راه حل تحلیلی به روش کران بالا برای اکستروژن معکوس جدید
Upper bound analyses of novel backward extrusion
در این مقاله, یک تحلیل کران بالا برای اکستروژن معکوس جدید ارائه شده است. ابتدا منطقه تغییر شکل به چند ناحیه تقسیم شده و میدان سرعت قابل قبولی برای هر ناحیه پیشنهاد شده است. با محاسبهی توان در هر ناحیه توان مصرفی و نیروی اکستروژن محاسبه شده و ارتباط بین متغیرهای هندسی و فرایندی با نیروی اکستروژن مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. علاوه بر این با بررسی رابطهی بین متغیرهای هندسی با توان های تغییر شکل، انفصال سرعت و اصطکاک میزان کارایی فرایند در شرایط کاری مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای بررسی صحت تحلیل کران بالای ارائه شده از تحلیل اجزای محدود با استفاده از نرم افزار DEFORMTM3D استفاده شده است. بررسی تحلیل کران بالا روی نیروی اکستروژن نشان میدهد که با افزایش شعاع شمشال اولیه نیروی اکستروژن به صورت غیرخطی افزایش یافته و در این شرایط این فرایند به اکستروژن معکوس متداول نزدیک میشود و این دلیلی بر کاهش نیروی لازم در این فرایند است. از طرفی با افزایش ضخامت, ابتدای منطقهی تغییر شکل نیرو به صورت نمایی کاهش مییابد و در یک محدودهی مشخص با تغییر ضخامت تغییر محسوسی در نیروی اکستروژن مشاهده نمیشود. بررسی اثر پارامترهای هندسی روی توان تغییر شکل، توان انفصال سرعت و توان اصطکاکی نشان میدهد که با افزایش شعاع قطعهکار اکسترود شده راندمان فرایند به شدت کاهش یافته و در مقابل با افزایش ضخامت قطعهکار راندمان فرایند افزایش مییابد. مقایسهی تحلیل کران بالای انجام شده با شبیهسازی اجزای محدود مطابقت خوبی بین نتایج نشان میدهد.
In this paper, an upper bound analysis for novel backward extrusion has been presented. Initially deformation zone has been divided to four separated regions and an admissible velocity field for them has been suggested. Then total power in this process has been calculated for every region and extrusion force has been gained. Moreover investigation of relevance of extrusion force and process powers (friction, deformation, velocity discontinuity) with process parameters has been revealed better understanding in load estimation and process efficiency in this method. Finite element analysis by DEFORMTM3D has been done for validation of upper bound results. Upper bound analysis showed, increasing of initial billet diameter enhances extrusion force by nonlinear relation. In addition big billet size remodels novel backward extrusion to conventional backward extrusion and it proves lower requirement extrusion load in novel backward extrusion in comparison with conventional backward extrusion. Moreover Increasing of first region’s thickness in this process diminishes extrusion force by exponential relation and no considerable change in extrusion force can be seen in a particular thickness domain. Investigation of process parameters in power efficiency shows that bigger extruded part’s diameter creates critical condition in process efficiency because of high friction power. But increasing of thickness enhances power efficiency. Finally upper bound analysis results have a good agreement with FEM.
اکستروژن معکوس جدید,تحلیل کران بالا,شبیه سازی اجزای محدود
novel backward extrusion,Upper bound analysis,Finite element simulation
369
376
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-7143&slc_lang=fa&sid=15
Seyed Hadi
Hosseini
سید هادی
حسینی
100319475328460054207
100319475328460054207
No
دانشگاه تهران
Karen
Abrinia
کارن
ابری نیا
100319475328460054210
100319475328460054210
No
دانشگاه تهران
Ghader
Faraji
قادر
فرجی
100319475328460054211
100319475328460054211
Yes
استادیار دانشگاه تهران