بررسی اثر اختلاف فاز بین مندرل و قالب در فرایند اکستروژن لوله به کمک ارتعاشات التراسونیک

یکی از محدودیتهای مطرح در فرایند اکستروژن، نیروی (فشار) اکستروژن است که یکی از روشهای کاهش آن استفاده از ارتعاشات التراسونیک می باشد. در یک دهه اخیر استفاده از التراسونیک در فرایندهای اکستروژن، کشش سیم، کشش عمیق، نورد و... ، مورد تحلیل و آزمایش قرار گرفته و تاثیر مثبت آن به اثبات رسیده است. در این پروژه فرایند اکستروژن سرد لوله از جنس آلومینیوم Al-6061 به روش مستقیم و با استفاده ازحالت مندرل ثابت مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی از نرمافزار المان محدود ABAQUS استفاده شده است. این فرایند در حالتهای مختلف استفاده از ارتعاشات (اختلاف فاز بین قالب و مندرل) و حالت عادی انجام و نتایج بدست آمده با هم مقایسه شده است. همچنین با تغییر پارامترهای موثر مثل سرعت اکستروژن، فرکانس ارتعاشات و دامنه ارتعاشات تاثیر هر کدام مشخص گردیدهاست. همانطور که پیشبینی شده بود نیروی اکستروژن و تنش جریان ماده با به کار بردن ارتعاشات التراسونیک کاهش یافت (البته در صورتی که سرعت اکستروژن کمتر از سرعت بحرانی باشد). با افزایش دامنه ارتعاشات و کاهش سرعت اکستروژن، میزان کاهش نیروی اکستروژن بیشتر خواهد بود. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که تاثیر ارتعاشات هنگامی که به قالب اعمال شود بیشتر از حالتیست که به مندرل اعمال شود. اعمال همزمان ارتعاشات به مندرل و قالب، و همچنین اختلاف فاز بینشان تفاوتی نسبت به حالتی که ارتعاشات فقط به قالب اعمال شود، در نیروی اکستروژن ایجاد نمیکند.

کلیدواژه ها:

اکستروژن لوله ، ارتعاشات التراسونیک ، شبیه سازی المان محدود ، نیروی اکستروژن