پديد آورنده :
يزدان پور، بهزاد
عنوان :
شبيه سازي تعمير قالب مسي ريخته گري پيوسته فولاد به روش فرآيند اطوكاري
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
چهارده، 74ص.: مصور، جدول، عكس(رنگي)، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمود فرزين
استاد مشاور :
رضا جعفري ندوشن
توصيفگر ها :
كريستاليزاتور , ريخته گري , ريخته گري پيوسته , اطوكاري , اكستروژن , شبيه سازي
استاد داور :
محمد مشايخي، مهدي سلماني تهراني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/05/02
چكيده فارسي :
1 چكيده ريخته گري3 يكي از عمده ترين روش هاي توليد قطعات محسوب مي شود كه ساالنه ميليون ها قطعه به اين روش توليد مي شوند فرآيند ريخته گري پيوسته از پركاربردترين نوع ريخته گري مي باشد امروزه ريختهگري پيوسته مهمترين راه توليد فوالد در جهان است قالب آبگرد مسي يا كريستاليزاتور از مهمترين تجهيزات فرآيند ريخته گري پيوسته فوالد مي باشد يكي از پرهزينهترين و پيچيدهترين مراحل 1 توليد در فرآيند ريختهگري پيوسته طراحي و ساخت اين قالب است كريستاليزاتور داراي هندسه پيچيده منحني2 قوس دار و مخروطي است كريستاليزاتور همزمان در معرض تنش هاي مكانيكي حرارتي و سايشي قرار دارد به همين دليل دانش فني ساخت آن با پيچيدگي هاي فراواني همراه است كريستاليزاتورها پس از مدتي كه به كار گرفته ميشوند در طي از دست دادن شكل مخروطي پوشش شان و تغيير شكل دائمي ديواره هاي قالب غيرقابل استفاده مي شوند زيرا اين تغيير شكل باعث ايجاد تغيير در شكل تختالها يا بيلتهاي خروجي از قالب ريختهگري پيوسته ميشود اما با توجه به قيمت و پيچيدگي ساخت كريستاليزاتور تعويض اين قالب ها روش مناسبي نمي باشد بنابراين طرح تعمير براي قالب كريستاليزاتور يكپارچه معيوب با مقطع چهار گوش ارائه گرديده است امكان سنجي تعميركريستاليزاتور با كمك فرآيندهاي شكل دهي با استفاده از شبيه سازي المان محدود در نرم افزار آباكوس صورت گرفته است در اين پژوهش فرآيند هاي شكل دهي براي كاهش ضخامت و رفع اعوجاج كه در ناحيه ضخامت كريستاليزاتور به وجود آمده مورد بررسي قرار گرفته است با توجه به هندسه وكاهش سطح مقطع مورد نظر و همچنين كاربردهاي فرآيند اطوكاري و اكستروژن امكان سنجي تعمير توسط اين دو فرآيند مورد بررسي قرار گرفت اطوكاري4 يكي از فرآيندهاي شكلدهي ورقهاي فلزي ميباشد كه براي توليد قوطيهاي ديواره نازك و قطعات با ضخامت يكنواخت بهطور متناوب پس از فرآيند كششعميق به كار ميرود در شبيه سازي صورت گرفته ابتدا كريستاليزاتور معيوب مدل سازي شده است براي تعمير كريستاليزاتور به كمك فرآيند اكستروژن سنبه به صورت پله دار مدل شده و سپس سنبه به داخل كريستاليزاتور معيوب جازده شده و با توجه به شرايط مرزي درنظرگرفته شده كريستاليزاتور معيوب و سنبه جازده شده در داخل آن براي رفع عيوب كريستاليزاتور از داخل يك قالب عبور مي كنند براي تعمير به كمك فرآيند اطوكاري فقط سنبه به صورت بدون پله مدل مي شود و شبيه حالت اكستروژن عمل مي شود بر اساس شبيه سازي هاي صورت گرفته در پژوهش كاهش ضخامت كريستاليزاتور معيوب توسط فرآيند اطوكاري رفع مي شود و با توجه به نتايج و مزاياي فرآيند اطوكاري اين فرآيند براي تعمير كريستاليزاتور معيوب تاييد مي شود كاهش ضخامت ايجاد شده در فرآيند اكستروژن پايين مي باشد و همچنين نيروهاي تغييرشكل و تنش هاي روي ابزار فرآيند اطوكاري در مقايسه با اكستروژن سرد به مراتب كوچك تر هستند مقادير افزايش طول كاهش ضخامت نيروي مورد نياز اطوكاري بدست آمده و صحت سنجي نتايج شبيه سازي صورت گرفته است با توجه به هندسه كريستاليزاتور و عدم انجام فرآيند بر روي دستگاه پرس مكانيزم تبديل حركت خطي به دوراني مدل سازي و تشريح شده است كليد واژه ها كريستاليزاتور ريخته گري ريخته گري پيوسته اطوكاري اكستروژن شبيه سازي 1 Casting 2 Curved 3 Conic 4 Ironing
چكيده انگليسي :
75 Repair Simulation of Copper Mold for Continuous Steel Casting by Ironing Process Behzad Yazdanpour b tabarteh @me iut ac ir Date of Submission 2017 06 21 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mahmoud Farzin farzin@cc iut ac irAbstractCasting is one of the major methods of producing parts which are produced annually by millions of pieces Continuous casting process is one of the common casting methods Today continuous casting is an importantmethod of producing steel Copper Mold or Crystallizer is a major portion of continuous casting process Design and manufacture of this mold is a costly and complex stage The crystallizer has a complex curvedand conical geometry Crystallizer is simultaneously exposed to mechanical thermal and abrasive stresses hence its technical know how is complicated with many affecting parameters Crystallizer is distorted and damaged after some time they are used losses its conical shape and also its coatingand its walls are subjected to permanent deformation These deformations causes a change in the shape of theslab or billet obtained from the continuous casting process However considering the cost and geometricalcomplexity of crystallizer replacement of these molds by new ones is an expensive method Therefore designof a repair method for the faulty crystallizer with a quadrangle cross section was studied and is presented inthis thesis Feasibility of the crystallizer repair was studied and a suitable ironing method was suggested usingfinite element simulations by ABAQUS software In this study ironing and extrusion processes have been investigated to eliminate geometrical distortion andthickness reduction created due to wear in the crystallizer wall It was concluded that ironing is better and morepractical as compared with extrusion process Ironing is one of the forming processes applied to metal sheets which is used to produce thin wall canisters and uniform wall thickness pieces after deep drawing process In the simulations faulty crystallizers with geometrical and non uniform wall thickness are considered Torepair crystallizer a mandrel is inserted into the faulty crystallizer and suitable boundary conditions are definedto model ironing of the faulty crystallizer Besides ironing process extrusion of faulty crystallizers was alsomodeled considering a mandrel inside the faulty crystallizer Based on simulations in this research a small thickness reduction of the crystallizer by the ironing process caneliminate geometrical and non uniform wall thickness and hence ironing process is approved to repair thedefective crystallizer Thickness reduction that was created by extrusion process is low however deformation forces and stresses ontools are much larger than the ironing process Process parameter values such as length increase reduction ofthickness and required force were obtained and the simulation results are verified Because of the complexcrystallizer geometry and difficulties in performing the ironing process on conventional presses a mechanismof converting linear motion to rotating motion is suggested and modeled and proposed Keywords Crystallizer Casting Continuous Casting Ironing Extrusion Simulation
استاد راهنما :
محمود فرزين
استاد مشاور :
رضا جعفري ندوشن
استاد داور :
محمد مشايخي، مهدي سلماني تهراني
