بهینه‌سازی هندسه قالب برای فرایند فشار در کانال لوله‌ای

Optimization of Die Geometry for Tube Channel Pressing

چکیده

به دلیل آنکه لوله ها کاربردهای صنعتی گوناگونی دارند، پژوهش های مختلفی جهت اعمال تغییر شکل مومسان شدید بر روی آن ها انجام شده است. به عنوان نمونه، فرآیند فشار در کانال لوله‌ای به عنوان یک فرآیند قابل توجه در این زمینه مطرح شده است چرا که می‌تواند برای ابعاد گوناگون لوله ها مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، پژوهش های بیشتری باید جهت بهینه سازی این فرآیند صورت پذیرد. به عنوان نمونه، اعمال کرنش های بزرگ به همراه کاهش ناهمگنی کرنش، چالش هایی در این فرآیند هستند.

هدف این پژوهش، بهینه کردن هندسه فرآیند فشار در کانال لوله ای از طریق انجام شبیه سازی اجزای محدود معتبر شده توسط آزمایشات عملی می‌باشد تا از این طریق، ناهمگنی کرنش اعمالی کاهش یافته و میزان کرنش اعمالی، افزایش یابد. نتایج نشان داد که با افزایش شعاع گوشه قالب، کرنش اعمالی کاهش یافته و ناهمگنی کرنش بیشتر می‌گردد. به علاوه، حداقل میزان پیش آمدگی قالب جهت اعمال کرنشی قابل توجه، بر حسب ضخامت لوله و زاویه کانال به دست آمد. همچنین هندسه قالب بهینه جهت کاهش ناهمگنی کرنش، پیشنهاد گردید.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Since tubes have numerous industrial applications, different attempts are focused on the severe plastic deformation processes of tubes. As an illustration, Tube Channel Pressing (TCP) is an attractive process for this purpose since it can be used to process different sizes of tubes. However, more attempts are needed to improve the outcomes of TCP. For example, the imposition of a greater strain besides reductions in the strain heterogeneity are the challenges of this process.

This work is aimed to optimize the die geometry of TCP through a finite element simulation procedure verified by experiments in order to increase the imposed strain as well as decreasing the strain heterogeneity. Results show that the increase in die curvature radius causes the reduction of imposed plastic strain and an increase in strain heterogeneity. In addition, the minimum amount of die convex height for the imposition of a reasonable strain through TCP is calculated considering the tube thickness and the channel angle. In addition to this, the optimum die geometry is recommended in order to minimize the strain heterogeneity.