بهینه سازی قالب اکستروژن با نرم افزار abaqus
چکيده
فصل اول: مقدمه
1-1- تاریخچه فرآیند ................................................................................................... 2
1-2- کاربردهای اکستروژن .........................................................................................3
1-3- تقسیم بندی روشهای اکستروژن ........................................................................... 4
1-3- 1- از نظر جریان مواد .....................................................................................4
1-3- 2- از نظر دمای عملیات....................................................................................... 5
1-4- مزایای روش اکستروژن ........................................................................................... 6
1-5- محدودیتهای روش اکستروژن ....................................................................................7
1-6- پارامترهای موثر در فرآیند ....................................................................................7
1-7- اهداف پروژه ...................................................................................................8
فصل دوم: طراحی فرآیند اکستروژن
2-1- مقدمه ..................................................................................................................10
2-2- طراحی محصول و انتخاب ماده ........................................................................10
2-3- روانکاری .....................................................................................................13
2-4- عیوب ممکن در اکستروژن ................................................................................15
2-5- انتخاب مواد برای ابزار .................................................................................... 18
2-5-1- صفحهی تحت فشار ................................................................................. 18
2-5-2- سنبه .............................................................................................................19
2-5-3- قالب ............................................................................................................. 19
2-5-4- حلقهی محافظ ................................................................................................ 19
2-5-5- پران و سنبه مقابل ...................................................................................... 20
2-6- عمر ابزار ....................................................................................................... 21
فصل سوم: تعیین فشار و نیرو در اکستروژن
3-1- مقدمه ............................................................................................................ 23
3-2- نیروهای موثر در فرآیند اکستروژن ......................................................................23
3-3- عوامل موثر در فشار اکستروژن ........................................................................25
3-3-1- تاثیر ماده لقمه و خواص آن .............................................................................25
3-3-2- تاثیر ضخامت دیواره.......... .......................................................................... 28
3-3-3- میزان کاهش سطح مقطع ...............................................................................28
3-3-4- تاثیر شکل نوک سنبه ...................................................................................29
3-3-5- تاثیر شکل مقطع سنبه ...................................................................................... 30
3-3-6- تاثیر هندسهی لقمه ...........................................................................................30
3-3-7- تاثیر هندسهی قالب .........................................................................................31
3-4- تعیین فشار اکستروژن ..........................................................................................31
3-4-1- روشهای تجربی ..............................................................................................31
3-4-2- استفاده از نموگرام .....................................................................................37
3-5- مقایسهی روشهای فوق .........................................................................................37
3-5-1- اکستروژن مستقیم ...........................................................................................37
3-5-2- اکستروژن معکوس ........................................................................................ 37
فصل چهارم: طراحی ابزار اکستروژن
4-1- مقدمه ............................................................................................................... 43
4-2- طراحی سنبه ........................................................................................................44
4-2- 1- سنبه در اکستروزن مستقیم ......................................................................................... 45
4-2-2- سنبه در اکستروژن معکوس ...................................................................................... 47
4-3- طراحی قالب ........................................................................................................ 50
4-3-1- قالب در اکستروژن مستقیم ........................................................................................50
4-3-2- قالب در اکستروژن معکوس ................................................................................ 53
فصل پنجم: بهینه سازی شیب قالب اکستروژن
5-1- مقدمه ......................................................................................................................56
5-2- بهینه سازی شیب قالب برای اکسترود فولاد ............................................................57
5-2-1- نتایج شیب 8 درجه ........................................................................................... 57
5-2-2- نتایج شیب 12 درجه ......................................................................................... 59
5-2-3- نتایج شیب 16درجه ...................................................................................... 61
5-2-4- نتایج شیب 20 درجه ........................................................................................ 63
5-2-5- نتایج شیب 25 درجه ....................................................................................... 65
5-3- بهینه سازی شیب قالب برای اکسترود آلومینیوم ........................................................67
5-3-1- نتایج شیب 8 درجه ........................................................................................67
5-3-2- نتایج شیب 12 درجه ....................................................................................... . 69
5-3-3- نتایج شیب 16 درجه ........................................................................................71
5-3-4- نتایج شیب 20 درجه ......................................................................................... 73
5-3-5- نتایج شیب 25 درجه .......................................................................................... 75
فصل ششم: جمع بندی
6-1- مقدمه ................................................................................................................. 79
6-2- نتایج و پیشنهادات .................................................................................................79
مراجع ........................................................................................................................... 81
چکيده
اكستروژن به سبب خواص فيزيكي ايجاد شده در محصول مانند سختي سطح، خواص مكانيكي، صافي سطح و دقت ابعادي مناسب يكي از روشهاي پركاربرد در توليد قطعات ميباشد. پارامترهاي زيادي در توليد قطعات به روش اكستروژن تاثير دارند. اما مهمترين آنها عبارتند از نيرو، انرژي ، فشار و تنش اكستروژن. روشهاي مختلفي براي محاسبهي اين پارامترها وجود دارند.در ابتدا فرمولها و روابط تجربي و نموگرامهايي ارايه شدهاست. اما امروزه با بسط و گسترش روشهاي حل اجزا محدود مي توان از اين روشها نيز براي محاسبه و طراحی استفاده نمود. استفاده از این روشها امکان به دست آوردن نیروی لازم برای شکل دهی را به سادگی فراهم می کند. به علاوه استفاده از روش اجزا محدود امکان تغییر در پارامترهای موثر در اکستروژن را نيز به منظور بهینه سازی قالب فراهم ميآورد. در اين پروژه و براي دستيابي به اين هدف از نرم افزار Abaqus استفاده شدهاست. همچنين تاثير پارامترهاي هندسي نظير زاويه و فرم سنبه و قالب، بر نيرو و فشار اكستروژن مورد ارزيابي قرار گرفتهاست.