پديد آورنده :
متين، كيوان
عنوان :
توسعه ي ماشين افزار فورج سرد مافوق صوت به منظور ايجاد سطوح نانو داخل سيلندرها
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
سيزده، 106ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
سعيد بهبهاني، فتح ا... كريم زاده
توصيفگر ها :
تقويت كننده , متمركز كننده , كلگي , آناليز مودال , سختي , سايش , ريز ساختار
تاريخ نمايه سازي :
94/2/19
استاد داور :
محمود فرزين، عليرضا فدايي تهراني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/27
چكيده فارسي :
چكيده ماشينافزار فورج سرد مافوق صوت 1UCF سيستمي است كه با استفاده از فناوري مافوق صوت باعث تغييرر سراختار سرطح آلياژهراي فلزي از ميكرو به نانو و بهبود خواص مكانيكي آنها ميشود از آنجايي كه طراحي كلگي تمامي دستگاههاي UCF تا پيش از اين پرووهش تنها قابليت اجراي فرايند روي سطوح بيروني شافت و لوله و سطوح تخت ورقهاي فلزي را داشت خال بكارگيري ايرن قراينرد روي سرطوح داخلي لوله و سيلندرهاي فلزي كه كاربرد وسيعي دارند به چشم ميخورد بنابراين در ادامه به اساس عملكرد اجزاي انتقالدهندهي ارتعاش و نحوهي طراحي آنها جهت اجراي فرايند UCF روي سطوح داخلي سيلندر پرداخته ميشود اين طراحي شامل آناليز مودال اجزاي ارتعاشي كلگي UCF يعني تقويتكننده و متمركزكننده و سپس آناليز مودال استاتيك و خستگي كلگي UCF است سپس تحليلي پيرامون ميزان جابجايي نقاط گرهي متمركزكننده قبل و بعد از درگيري ابزار UCF با قطعهكار ارائه مي گردد در پايان نيز نتايج و تاثيرات مكانيكي و متالورژيكي حاصل از فرايند UCF و روشها و دستگاههاي مورد استفاده براي استخراج نترايج بيان ميشود فرايند UCF با ابزار كروي از جنس فوالد بلبرينگ ضدزنگ سختكاري شده روي نمونهي آلومينيروم 1414 6 T اجررا شرده اسرت نتايج حاصل از اين تحقيق نشان ميدهد كه سختي نمونهي آلومينيوم 1414 تحت عمليات در سطح نمونه حدود 24 درصد افزايش يافته است همچنين روي نمونههاي آلومينيوم 1414 قبل و بعد از عمليات UCF آزمون سايش انجام شده است نتايج حاصل نشان ميدهد كره نمونرهي بعد از عمليات كاهش وزن كمتري نسبت به نمونهي قبل از عمليات در آزمون سايش داشته است همچنين خروجي نرمافزار آزمرون سرايش نشان ميدهد كه ضريب اصطكاك پس از عمليات UCF از مقدار متوسط 53 1 به مقدار 52 1 رسيده و نيروي افقي ميان نمونه و پين ساينده نيز كاهش يافته است بررسيهاي ساختاري اعم از مشاهدات ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نمونههاي عمليات شده حاكي از ريز شدن دانههاي سطحي و نزديك به سطح است به گونهاي كه شيب تغييرات انردازهي دانره كرامال محسروس اسرت اثرر كارسرختي ابرزار UCF و اغتشاش پديد آمده ناشي از فرايند بر لبههاي نمونه نيز در تصاوير به شكل كشيدگي دانهها به خوبي مشاهده ميشود مجموع تاثيرات مشراهده شده همگي نشانههاي منطقي براي دستيابي به ساختار نانو در سطح نمونه است كلمات كليدي فرايند فورج سرد مافوق صوت تقويت كننده متمركزكننده كلگي آناليز مودال سختي سايش ريزساختار 1 Ultrasonic Cold Forging
چكيده انگليسي :
Extending Ultrasonic Cold Forging UCF Machine Tool for Nanostructured Surface Formation Inside the Cylinders Keivan Matin k matin@me iut ac ir Date of submission 2014 9 22 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisors Saeed Behbahani behbahani@cc iut ac ir Fatollah Karimzadeh karimzadeh f@cc iut ac irAbstractUltrasonic Cold Forging UCF is a technology that transforms a metal or metallic alloy surface microstructureto the nanostructure utilizing ultrasonic vibration energy It induces severe plastic deformation to the surface by simultaneously applying static and dynamic force As a result of this treatment the mechanical properties ofthe metals and metallic alloys such as hardness compressive residual stress wear and fatigue characteristics areimproved In the present research steps of designing a new UCF head to form nanostructured surface inside thecylinders and tubes are presented The new design is developed by modal analysis of vibratory components AUCF head consists of transducer booster and horn The transducer is an available module with a resonancefrequency around 20 KHz Hence it is necessary to design a new booster and horn with resonance frequencyadjacent the resonance frequency of the transducer The results show that the frequency of the booster and horn designed in this research are 20560 Hz in longitudinal vibration and 20608 Hz in transvers vibration Anintegrated modal analysis for the whole UCF head is performed afterwards It shows that the resonancefrequency of the whole UCF head is 20512 Hz A static analysis on the UCF head also shows that no staticfailure occurs and static safety factor is about 5 In addition the analyses show that when the tool is in thecontact with the workpiece with the specified static load the nodal point is moved about 5 millimeter in thelongitudinal direction Once the tool is designed and manufactured it is installed on the lathe machine and isused to treat the inside surface of an Al 6061 T6 cylindrical tubular specimen practical improvements of themechanical properties of the specimen and its microstructure are examined by some mechanical andmetallurgical tests including micro hardness test wear test and observing the microstructure of the specimen byoptical microscope and scanning electron microscope The results show an increase in the hardness of thesurface by about 82 4 from 63 6 to 116 vickers where this hardness improvement has continued until thedepth of about 400 microns The friction coefficient reduces by 28 4 from 0 35 to 0 25 and the amount ofmetal wear decreases from 8 3 to 7 8 milligrams The observation of microscopes shows a severe turbulencenear the affected surface It also shows that the work hardening and elongation of grains happens in thedirection of the feed and spindle speed To some extent the reduction of grain size from an average of 70 micronto 1 micron can also be observed Key Words UCF Head modal analysis vibration Al 6061 T6 hardness wear microscope
استاد راهنما :
سعيد بهبهاني، فتح ا... كريم زاده
استاد داور :
محمود فرزين، عليرضا فدايي تهراني
