اثر شکل هندسی قالب اکستروژن در تولید یک قطعه تقارن محوری آلومینیومی با ضخامت دیواره متفاوت

Abstract

در این مقاله، تأثیر شکل هندسی قالب در فرایند اکستروژن مستقیم روی تلرانس ابعادی سطح مقطع یک قطعه بررسی شده و سرعت اکستروژن، جریان فلز، دمای اکستروژن و نیروی اکستروژن، به عنوان متغیرهای فرایند به‏صورت تجربی و عددی مورد مطالعه قرار گرفتند. قطعه‏کار مورد آزمایش از جنس آلیاژ آلومینیوم 2014 با ضخامت دیواره متفاوت می‌باشد. این تفاوت در ضخامت دیواره موجب تغییرات در سرعت سیلان ماده هنگام خروج از قالب می‌شود. در نتیجه قالبی که برای تولید این قطعه استفاده می-شود، باید قادر به کنترل نرخ جریان فلز باشد. در این مطالعه، از دو قالب مختلف برای تولید این قطعه استفاده شده است. در قالب اول برای کنترل سرعت فلز از روش ایجاد طول بیرینگ‌ متغیر و در قالب دوم علاوه بر طول بیرینگ از تغذیه کننده نیز در کانال‏های باریکتر بهره برده شده است. از نتایجی که در آنالیز تجربی و عددی بر روی قالب اول به‏دست آمد، می‌توان نتیجه گرفت که این قالب کارایی لازم را برای تولید این قطعه ندارد. زیرا قادر به یکسان نمودن جریان ماده در تمام سطح مقطع قطعه نیست. به‏همین دلیل مشکلاتی از جمله کیفیت پایین همراه با عدم دقت لازم در ابعاد قطعه تولید شده، مخصوصاً در مقطع‌های باریکتر (به علت پر نشدن گوشه‏های قالب) وجود دارد. نتایج حاصل از آنالیز عددی قالب دوم نشان می‌دهد که کارایی قالب دوم بسیار بهتر از قالب اول بوده و توانسته سرعت سیلان ماده را در کل سطح مقطع قطعه‏کار تقریباً برابر کند و موجب بهبود دقت ابعادی در محصول شود.