بررسی قابلیت تولید قطعه برنجی محوری فلنج‌دار با استفاده از روش اکستروژن شعاعی-غیرمستقیم

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، تبریز، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

3 پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.533557.2104
چکیده

در پژوهش حاضر قابلیت تولید قطعه محوری فلنج‌دار از جنس آلیاژ برنجی C26000 با استفاده از روش اکستروژن شعاعی-غیرمستقیم به‌صورت سرد و تحت شرایط تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، مجموعه قالب لازم برای تولید نمونه‌ها طراحی و ساخته و سپس با استفاده از پرس هیدرولیکی محصول نهایی تولید شد. به منظور شبیه‌سازی فرایند، از نرم‌افزار DEFORM استفاده شد و اثر هندسه قالب و ضریب اصطکاک بر روی خصوصیات محصول نهایی مانند توزیع سختی، پرشدگی قالب و سیلان مواد و نیروی سنبه تحلیل گردید. بالاترین سختی (71 ویکرز) مربوط به قسمت فلنجی قطعه‌کار بود که به دلیل کارسختی و ریزشدن دانه‌ها به این سختی دست یافت. ضریب اصطکاک از روش اصلاح شده فشردگی استوانه و در شرایط روغن‌کاری با گریس و با توجه به پارامترهای به‌کار گرفته شده محاسبه و مقدار 08/0 به‌دست آمد. بررسی ریزساختار نمونه‌ها نیز نشان داد که اندازه دانه از مقدار اولیه حدود 400 میکرومتر به مقادیر 220 تا 261 میکرومتر در نواحی مختلف قطعه کاهش یافته است که ناشی از کرنش پلاستیک بالا و افزایش چگالی نابجایی‌ها در فرایند شکل‌دهی سرد می‌باشد. نتایج نمودار نیرو-جابه‌جایی تجربی و عددی حاصل از اکستروژن شعاعی-غیرمستقیم با هم‌دیگر تطابق خوبی داشتند، به‌گونه‌ای که اختلاف آن‌ها در بحرانی‌ترین حالت حداکثر 10 درصد بود. نتایج نشان داد که فرایند اکستروژن شعاعی-غیرمستقیم قابلیت بالایی در تولید قطعات فلنج‌دار برنجی در دمای اتاق دارد و شبیه‌سازی عددی می‌تواند به‌خوبی رفتار واقعی ماده را پیش‌بینی نماید.