مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی تاثیر پارامترهای فرایند شکل دهی چرخشی بر نیروها و توسعه عیوب در شکل دهی لوله های آلومینیم آلیاژی 6061

نویسندگان
1 عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
3 عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
4 عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
5 عضو هیات علمی، دانشگاه پیام نور
چکیده
فرایند شکل‌دهی چرخشی لوله که گونه‌ای از فرایندهای شکل‌دهی چرخشی است، یکی از روشهای ساخت لوله‌های مدور بدون درز در صنایع پیشرفته می‌باشد. در این فرایند موادی که به زیر غلتک وارد می‌شوند باید در جهت محوری به صورت اکسترود شده جریان پیدا کنند. ماهیت اصلی فرایند، موضعی بودن ناحیه تغییر شکل و مقید بودن این ناحیه به ابزار و مواد اطراف آن است. لذا این فرایند پتانسیل بالایی برای شکل‌گیری و توسعه عیوب به دلیل جریانهای ناخواسته دارد. انتخاب نامناسب پارامترهای فرایند موجب شکل‌گیری و توسعه عیوب هندسی و ابعادی در قطعه می‌گردد. در این تحقیق بر اساس اصول طراحی آزمایش، چگونگی تاثیر پارامترهای فرایند بر شکل‌گیری و توسعه عیوب و ارتباط آن با جریان مواد و نیروهای فرایند در شکل‌دهی آلیاژهای آلومینیم آنیل شده 6061 بررسی شدند. نتایج آزمون‌های تجربی نشان می‌دهد با استفاده از نسبت کاهش ضخامت و میزان پیشروی در دور بهینه می‌توان از توسعه عیوب هندسی و ابعادی جلوگیری کرد. همچنین ارزیابی نحوه تغییرات نیروهای اندازه‌گیری شده نسبت به نیروهای محاسبه شده با استفاده از روابط معیار نشان می‌دهد که میزان انحراف نیروهای اندازه‌گیری شده نسبت به نیروهای محاسبه شده با استفاده از روابط معیار ناشی از جریان ناخواسته مواد است که عامل اصلی توسعه عیوب هندسی و ابعادی و تغییر ماهیت فرایند نیز می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the effects of process parameters on forming forces and defects formation in tube spinning process of AA6061

نویسندگان English

Mohammad Ali Rasouli 1
Aboozar Taherizadeh 2
Mahmood Farzin 3
Amir Abdolah 4
Mohammad Reza Niroomand 5
چکیده English

Tube spinning or flow forming process is used for manufacturing of seamless tubes widely put into service in advanced industries. The ideal flow for materials entering the deformation zone in this process is extrusion-type flow in axial direction. Very localized deformation zone which is confined by outer materials and forming tools is very important aspect of this process. Therefore, development of defects during the deformation process with undesirable flow of materials can be easily occurred. The main reason of undesirable flow of materials is choosing inappropriate process parameters which results in arising various geometrical and dimensional defects. In this paper, the effects of process parameters on formation and growth of different defects and their correlations with material flow and forming forces in tube spinning of AA6061 was investigated by using design of experiment (DOE) method. The results of experiments show that by applying the optimized values of reduction and feed rate per revolution, these defects can be controlled. Also, by comparing the experimentally measured and theoretically calculated forming forces it can be shown that the larger the deviation of measured forces from calculated ones gets the more severe formation of defects and undesirable materials flow becomes.

کلیدواژه‌ها English

Tube spinning
AA6061
Defects formation
Forming forces