بررسی تاثیر روانکارها، برنیروی لازم حین فرآیند فورج رینگ

کارشناسی ارشدرشته مکانیک-گرایش طراحی کاربردی

بررسی تاثیر روانکارها، برنیروی لازم حین فرآیند فورج رینگ

 

فهرست مطالب

      عنوان                                                                                                        صفحه

فصل اول: مقدمه. 2

فصل دوم: تئوری

2-1-  مقدمه. 4

2-2-  عملیات آهنگری. 5

2-3-  مـزاياي فـرآيند آهنگری. 6

2-3-2-  ساختار بي عيب و سالم. 6

2 -3-3-  استحکام ضربه­اي. 6

2-3-4-  يکنواختي. 6

2-4-  معايب فرآيند آهنگری. 7

2-5- روانکاری در آهنگری. 7

2-6-  انواع روانکارها. 8

2-6-1-  روان کننده های گازی. 8

2-6-2-  روان کننده های جامد. 8

2-6-3-  روان کننده های نیمه جامد (گریس ها). 9

2-6-4-  روان کننده های مایع. 9

2-7-  وظایف روانكارها. 9

2-8-  مدل های اصطکاکی. 10

2-8-1-  مدل اصطکاکی کولمب. 10

فهرست مطالب

      عنوان                                                                                                        صفحه

2-8-2-  مدل اصطکاکی برشی. 10

2-9-   عوامل تأثيرگذار بر اصطكاك و روانكارها. 11

2-9-1-  پارامترهاي ابزار، قطعه كار. 11

2-9-2-  پارامترهاي تاثیر گذاربر روانكارها. 11

2-9-3-  پارامترهاي تاثیر گذاردرفرآيندآهنگری. 11

2-10- پارامترهای تاثیرگذار درانتخاب روانکارها. 11

2-11-  رابطه اصطكاك با پديده بشكه­اي شدن. 12

2-12-  آزمون فشارحلقه. 13

2-13-  تکنیک حد بالایی. 14

2-14- تحلیل به روش حدبالایی. 16

2-14-1 معیارفون میزز. 17

2-14- 2 معیارترسکا یاتنش حداکثر. 17

2-14- 3 تعیین انرژی تغییرشکل داخلی . 18

2-14-4 انرژی سطوح ناپیوستگی سرعت. 19

2-15 مروری برتحقیقات انجام شده. 21

2-16- جمع بندی مطالعات. 24

2-16- اهداف پژوهش. 25

فصل سوم: مواد و روش تحقیق

3-1-  مقدمه. 26

3-2-  فرضيات جهت ارزيابي اصطكاك به كمـك آزمـايش حلقه. 27

3-3-فرضیات حل به روش المان محدود. 27

3-4-  اطلاعات لازم براي انجام شبيه سازي فورج. 27

3-5-  شبیه­سازی وبررسی آزمون فشارحلقه. 24

فهرست مطالب

      عنوان                                                                                                        صفحه

3-6-  اصلاح کردن قطر داخلی رینگ. 28

3-7-  شبیه سازی وبررسی فشاراستوانه. 30

3-8- تحلیل به روش حدبالایی. 31

3-9- تخمین ضریب اصطکاک توسط منحنیهای کالیبراسیون اصطکاکی   33

فصل چهارم: نتایج وبحث

4-1-  مقدمه. 36

4-2-  نتايج ناشي از شبيه سازي. 37

4-3-  تاثیر ضریب اصطکاک برتغییرات قطرداخلی. 37

4-4-  سیلان مواد و توزیع کرنش معادل درسطح حلقه. 39

4-5-  تاثیر روانکارها بر نیرو. 42

4-6- مقایسه مقدارنیروی بدست آمده از روش ABAQUS  و حدبالایی   44

4-7-  اصلاح کردن  قطر داخلی رینگ. 44

4-8- منحنی کالیبراسیون. 46

4-9-  شبیه سازی وبررسی فشاراستوانه. 48

4-10- تاثیر ضرایب اصطکاک مختلف در آزمون فشرده سازی رینگ   49

4-10-1- تاثیر ضریب اصطکاک( 1 )درآزمون رینگ تست. 50

4-10-2- تاثیر ضریب اصطکاکی( 35/0 )درآزمون رینگ تست. 53

4-10-3- تاثیر ضریب ( 25/0 )درآزمون رینگ تست. 55

4-10-4- تاثیر ضریب اصطکاکی( 17/0 )درآزمون رینگ تست. 57

فصل پنجم: جمع بندی، نتیجه گیری وپیشنهادات

5-1- جمع بندی. 60

فهرست مطالب

      عنوان                                                                                                        صفحه

5-2- نتیجه گیری. 61

5-3- پیشنهادات. 62

مراجع. 64

پیوست­ها

    پ-1-      تحلیل توسط نرم افزار اجزای محدود ………………………………………………………………………66

فهرست شکل­ها

      شماره شکل                                    عنوان شکل                                            صفحه

 2-1     انواع جریان مواد درفرایندهای مختلف    6

2-2      فورج بازباپدیده اصطکاک.. 8

2-3      فورج بازبدون پدیده اصطکاک.. 8

2-4      تاثیراصطکاک وپدیده بشکه ای شدن درفرایند آهنگری    12

2-5      نواحی تغییرشکل یافته قطعه کار بعدازانجام فرایندآهنگری… 13

2-6      سطح مقطع برش خورده حلقه.. 14

2-7      علامت های مورداستفاده درقضیه حدبالایی    15

2-8      سطوح ناپیوستگی سرعت.. 19

3-1      نمایش تغییرفرم قطرداخلی حلقه بعدازانجام آزمایش.    28

3-2      نمایش قطعه­ای ازدایره… 29

3-3      شماتیکی از هندسه استوانه قبل و بعد از تغییرشکل    30

3-4      شماتیک حلقه مورد آزمایش.. 31

3-5      نحوه تقسیم حلقه برای تحلیل.. 32

3-6      جهت جریان مواد هنگام تغییر شکل    33

3-7      منحنی­های کالیبراسیون اصطکاکی    34

4-1      قطرداخلی رینگ بعد از تغییرشکل    38

4-2      تاثیرافزایش اصطکاک برتغییرات قطرداخلی.    38

4-3      مقطع برش خورده حلقه قبل وبعد از تغییر فرم در نرم افزار.. 40

4-4      توزیع کرنش معادل درحلقه.. 41

4-5      نمودارهای نیرو برای روان­کننده­های مختلف(مقدارفشردگی50%).. 43

فهرست شکل­ها

      شماره شکل                                    عنوان شکل                                            صفحه

4-6      قطرداخلی اصلاح شده رینگ بعد از تغییرشکل.    45

4-7      منحنی کالیبراسیون برای رینگ    46

4-8      مقطع برش خورده استوانه درنرم افزار    48

4-9      شماتیک یک استوانه،قبل وبعد ازتغییرشکل.    48

4-10    تاثیرتغییرات اصطکاک بر مقدار بشکه­ای شدن.    49

4-11    مشخص کرده، نصف مقطع برش خورده حلقه .    50

4-12    نمودارنیرو وزمان برای ضریب اصطکاک1.    50

4-13    توزیع کرنش روی سطح رینگ،(ضریب اصطکاک 1).    51

4-14    نحوه نمایش کرنش بر روی رینگ، (ضریب اصطکاک1).    52

4-15    نحوه توزیع تنش موثر روی رینگ،(ضریب اصطکاک1)    52

4-16    نمودارنیرو وزمان، (ضریب اصطکاک 35/0).    53

4-17    توزیع کرنش روی سطح رینگ، (ضریب اصطکاک35/0).    54

4-18    نحوه توزیع کرنش، (ضریب اصطکاک35/0).    54

4-19    نحوه توزیع تنش موثر، (ضریب اصطکاک35/0).    55

4-20    نمودارنیرو وزمان، (ضریب اصطکاک 25/0).    55

4-21    توزیع کرنش روی سطح رینگ ، (ضریب اصطکاک25/0).    56

4-22    نحوه توزیع کرنش، (ضریب اصطکاک25/0.).    57

4-23    نحوه توزیع تنش موثر، (ضریب اصطکاک25/0).    57

4-24    نمودارنیرو وزمان، (ضریب اصطکاک17/0).    57

فهرست شکل­ها

      شماره شکل                                    عنوان شکل                                            صفحه

4-25     توزیع کرنش روی سطح رینگ، ( ضریب اصطکاک 17/0).    58

4-26     نحوه توزیع کرنش، (ضریب اصطکاک17/0).    59

4-27     نحوه توزیع تنش موثر، (ضریب اصطکاک17/0).    59

5-1      تاثیر ضریب اصطکاک برقطر داخلی حلقه.   61

5-2      نسبت قطر حداکثر به قطر تماس برحسب ضریب اصطکاک.    61

5-3      نمودار مقدار نیرو در ضرایب اصطکاکی مختلف.    62

فهرست جدول­ها

      شماره جدول                                       عنوان جدول­                                     صفحه

4-1      ضریب اصطکاک برای روانکارهای مختلف    39

4-2      ابعاد نهایی آزمون رینگ تست به روش المان محدود    41

4-3      تاثیر ضریب اصطکاک برشعاع خنثی    43

4-4      مقایسه نیروهای بدست آمده ازروش حدبالایی ونرم افزارالمان محدود… 47

4-5      اختلاف بین قطرداخلی، وقطر داخلی اصلاح شده    49

4-6      مقدارکاهش قطر داخلی وارتفاع برای روانکار پودرشیشه    50

4-7      مقدارکاهش قطر داخلی وارتفاع برای روانکار اکسیدآنتیموان.. 51

4-8      مقدارکاهش قطر داخلی وارتفاع برای روانکارگریس    51

4-9      ضریب اصطکاک بدست آمده ازروش المان محدود وفرمول ابراهیمی.. 53