17290

168 گلپايگان

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

62ص.: مصور، جدول، نمودار

1400/11/25

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/25

163

چكيده فرآيند اكستروژن يكي از قديميترين روشهاي مرتبط با عمليات شكلدهي روي مواد خام است كه بيش از نيم قرن است كه مطالعات تحليلي و آزمايشگاهي روي آن انجام گرفته است. در اين تحقيق، فرآيند اكستروژن غيرمستقيم افزايشي آلياژ آلومينيوم 6061 مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. شبيه‌سازي اجزاي محدود، با نرم‌افزار ABAQUS Explicit اجرا شده و اين شبيه‌سازي با فرمولاسيون تئوري ارائه شده براي فرآيند مورد اعتبارسنجي قرار گرفته است. شبيه‌سازي خصوصيات تماس قطعه‌كار با قالب در نرم‌افزار با استفاده از الگوريتم‌هاي تماسي موجود در اباكوس انجام مي‌شود. سپس با استفاده از اين مدل اجزاي محدود، ضخامت متغير پوسته و مقدار اصطكاك بين قطعه‌كار آلياژ آلومينيوم 6061 و قالب به عنوان متغيرهاي طراحي انتخاب شده و با استفاده از روش الگوريتم ژنتيك و روش سطح پاسخ RSM، بهينه‌سازي خواص شكل‌دهي افزايشي اجرا خواهد شد. اهداف بهينه‌سازي در فرآيند شكل‌دهي افزايشي، رسيدن به كمترين نيروي وارد شده به قطعه‌كار و انرژي مصرفي براي اجراي فرآيند اكستروژن مي‌باشد. چون دو هدف براي بهينه‌سازي در نظر گرفته شده است از روش‌هاي بهينه‌سازي چند هدفه براي تكميل مبحث بهينه‌سازي بهره گرفته مي‌شود. در نهايت خروجي اين تحقيق، تحليلي پارامتريك از فرآيند اكستروژن غيرمستقيم آلياژ آلومينيوم 6061 و حصول مقادير بهينه‌ي ضريب اصطكاك بين ابزار شكل‌دهي و قطعه‌كار خواهد بود به طوريكه انرژي مصرفي فرآيند اكستروژن كاهش يابد و از طرفي به دليل كاهش نيروي اوليه‌ي شكل‌دهي نسبت به ميانگين نيروهاي مورد نياز براي شكل‌دهي و كاهش نوسان نيرو، افزايش كيفيت نمونه‌ي شكل‌دهي شده قابل انتظار است.

Abstract Extrusion process is one of the oldest methods related to molding operations on raw materials, which has been used for more than half a century for analytical and laboratory studies. In this research, the incremental indirect extrusion process of 6061 aluminum alloy has been analyzed and investigated. Finite element simulation is performed with ABAQUS Explicit software and this simulation is validated by the theoretical formulation provided for the process. Simulation of the contact characteristics of the work piece with the mold is performed in the software using the contact algorithms available in Abacus. Then, using this finite element model, the variable thickness of the shell and the amount of friction between the 6061 aluminum alloy work piece and the mold are selected as design variables and the optimization of incremental forming properties will be performed using the genetic algorithm method and RSM response surface method. The goals of optimization in the incremental forming process are to achieve the minimum force applied to the work piece and the energy consumed to perform the extrusion process. Because there are two goals for optimization, multi-objective optimization methods are used to complete the optimization topic. Finally, the output of this research will be a parametric analysis of the indirect extrusion process of 6061 aluminum alloy and obtaining optimal values of the coefficient of friction between the forming tool and the work piece so that the energy consumption of the extrusion process is reduced. The need to shape and reduce force fluctuations is expected to increase the quality of the shaped specimen.

بهمن اسدي