عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی منطقه مرده در قالب های اکستروژن به روش المان محدود
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1591;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41954
- تاریخ دفاع
- ۳۱ تیر ۱۳۸۸
- دانشجو
- امیر حسین پور
- استاد راهنما
- کارن ابری نیا
- چکیده
- یکی از روش های عمده و پرکاربرد تولید قطعات در صنعت، اکستروژن می باشد که به طور عمده در صنایع هوا فضا و صنایع تولید لوله و پروفیل کاربرد دارد . این روش تولید همانند دیگر روش ها در کنار مزایای خود حاوی معایب و مشکلاتی نیز می باشد از جمله این مشکلات می توان به فشار بالا در هنگام کار اشاره کرد. این فشار بالا به طور عمده در قالب های برشی قابل مشاهده است. علّت این فشار بالا وجود اصطکاک در بدنه قالب و پدید آمدن منطقه مرده در این نوع قالب ها می باشد. علت پدید آمدن منطقه مرده در واقع توقف ماده در گوشه های قالب و جدا شدن آن از مواد در حال جریان در قالب، حین اکستروژن می باشد. برای محاسبه مرز منطقه مرده کارهای اندکی انجام شده است از جمله این کارها ، استفاده از روش حد بالا و یا استفاده از روش حجم محدود می باشد که در تمامی این کارها به طور دقیق مرز منطقه مرده بدست نیامده بلکه صرفاً مرزی برای حذف منطقه مرده در قالب ایجاد شده است. در این تحقیق روش جدیدی برای محاسبه منطقه مرده و مرز آن به روش المان محدود ارائه شده است . در این روش با توجه به جدایش ماده در حال اکستروژن از مواد در حال جریان درون قالب که در اثر برش ماده اتفاق می افتد، از تئوری تخریب برشی استفاده شد. در این روش عملکرد بدین صورت می باشد که بعد از تحلیل قالب کانتور تخریب برشی گرفته شده و با حذف المان هایی که درمحدوده بحرانی تخریب برشی (1< D <0.85( می باشند مرز قالب جدید بدست می آید. با کمک مرز جدید، قالب را اصلاح نموده و تحلیل را تکرار می کنیم. در نتایج بدست آمده مشاهده می شود، مقادیر (P/Y) قالب جدید نسبت به قالب اولیه کاهش یافته و دیگر اثری از مقادیر بحرانی تخریب برشی وجود ندارد. می توان گفت در این حالت منطقه مرده ای وجود نداشته و سرعت جریان مواد یکنواخت می شود، این تحلیل ها بروی قالب هایی با مقاطع دایره، مربع و بیضی صورت گرفت در انتها با کمک یکسری تست های تجربی مرز جدید با مرز منطقه مرده مقایسه شده و همچنین مقایسه ای نیز بین قالب جدید و دیگر انواع قالب های اکستروژن انجام می شود تا عملکرد قالب جدید با دیگر انواع قالب ها مقایسه شود.
- Abstract
- One of popular methods for producing objects in industries is Extrusion. This method such as other methods of production have some benefits and problems. One of these problems is high pressure. It’s because of friction in the internal surface and appearing dead metal zone in the extrusion molds. There isn’t much more research in dead metal zone. Some of these researches are based on upper bound method for computing area of dead metal zone. All of them are based on assumption, not real boundary. In this research presented a new method for simulation and prediction of dead metal zone with FEM. It’s based on departing metal in the extrusion flow in the corner of mold. In this way, after getting Shear damage contour, some of elements with shear damage between 0.85 till 1, deleted. Then new boundary with remaining elements was designed. After designing a new mold, we can obviously see that pressure changed to low pressure and flow of material became steady. In this simulation some sections were tested. Such as square, ellipse, circle. At the end with some experimental tests new boundary with boundary of dead metal zone was compared.
