فرآیندهای نوین ساخت و تولید
سال:1389 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

اکستروژن مقاطع بزرگ با توجه به مسایل فنی و اقتصادی تولید همواره با مشکلاتی مواجه بوده است. یکی از راههای تولید چنین قطعاتی گسترش جریان مواد به کناره ها و طراحی قالب هایی با ابعاد بزرگتر از بیلت اولیه است. برای این منظور یک فرمولاسیون جدید بر اساس تئوری حد بالا ارایه شده است. میدان سرعت سینماتیکی مجاز برای هندسه تغییر شکل مفروض تعریف شده است. با استفاده از این فرمولاسیون اکستروژن مقاطع مستطیلی دارای ابعاد بزرگتر از بیلت اولیه برای نخستین بار مورد تحلیل قرار گرفته اند. مقادیر فشار اکستروژن تحت تاثیر متغیرهای فرایند برای مسایل فوق الذکر بدست آمدند. نتایج نشان می دهند که تولید این مقاطع با قالب های پیشنهادی امکان پذیر می باشند. در مرحله بعدی این فرایند به کمک روش اجزا محدود مورد بررسی قرار گرفت و در پایان نتایج بدست آمده با یکدیگر مقایسه شدند نتیجه کار انطباق نزدیکی بین روشهای مورد بررسی را نشان می دهد.

در این تحقیق مدل پیش  رونده تخریب، برای بررسی رفتار ورق های کامپوزیتی با گشودگی عرضی تحت تاثیر بارهای فشاری محوری توسعه داده شد. به علت جابجایی های بزرگ پس از کمانش ورق، جهت آنالیز تنش، استفاده از آنالیز غیرخطی لازم است. به منظور مدل سازی پدیده پیش رونده تخریب، مدل پیش رونده تخریب با مودهای مختلف تخریب همانند ترک خوردگی ماتریس، برش الیاف- ماتریس، تخریب الیاف، با استفاده از تقریب تنش های بین لایه ای توسعه داده شد. آنالیز بر اساس مدل اجزای محدود تخریب سه بعدی است، که شامل ترکیب سه قسمت عمده، آنالیز تنش، آنالیز تخریب و قوانین کاهش خواص مواد است. در این تحقیق به علت استفاده از روش با استفاده از روش کنترل بار، با استفاده از الگوریتم حل کمان و روش کنترل جابجایی، بار نهایی سازه با دقت مناسب تر پیش بینی می شود.

در این تحقیق فرآیند شکل دهی ورق های فولادی با استفاده از انرژی فعل و انفعالات شیمیایی یک نوع سیمان خاص به منظور جایگزینی نیروی پرس متداول صورت گرفته است. بدین منظور دستگاه آزمایشی طراحی و ساخته شده است. در این دستگاه مواد شیمیایی با انبساط و حرارتی که ایجاد می کنند قادرند ورق فولادی به ضخات 1 میلیمتر و قطر 120 میلیمتر را به شکل نیمکره ای تغییر شکل دهند.تجربه نشان می دهد که با توجه به فشار هیدرواستاتیکی یکنواخت و دمای تولید شده در حدود 150 درجه سانتیگراد عمل شکل دهی بدون ایجاد چروک خورگی صورت می گیرد که جزئیات دستگاه طراحی شده و نحوه عمل آن در پی می آید.

هدف از این تحقیق، محاسبه دمای سطح قطعه کار حین سنگ زنی خزشی به کمک روش هدایت حرارتی معکوس و تاریخچه دمایی و پیش بینی دمای سطح با استفاده از مدل منطق فازی است. به دلیل عدم امکان دسترسی به ناحیه برش و پاشش مایع خنک کار با سرعت بالا بر این ناحیه، امکان اندازه گیری تجربی دمای سطح سنگ زنی وجود ندارد. بنابراین باید از طریق اندازه گیری دما در زیر سطح سنگ زنی در گام های زمانی معین و بکارگیری روش های محاسباتی ویژه و تلفیق آنها با مباحث انتقال حرارت، دمای سطح سنگ زنی تخمین زده شود. در این تحقیق دمای زیر سطح سنگ زنی حین سنگ زنی خزشی قطعه کار از جنس سوپر آلیاژ پایه کبالت بوسیله سه عدد ترموکوپل به صورت تجربی اندازه گیری شد و سپس به کمک روش هدایت حرارتی معکوس و تاریخچه دمایی ثبت شده تجربی، دمای سطح سنگ زنی محاسبه شد. در ادامه با استفاده از اطلاعات تجربی و منطق فازی مدلی برای پیش بینی دمای سطح سنگ زنی ایجاد گردید. نتایج حاصل میانگین خطای حدود 3 درصد در مقادیر پیش بینی  شده توسط مدل پیشنهادی را نشان می دهد.

با توجه به محدوده وسیع پارامترهای تنظیمی در فرایند EDM و مشکلات مربوط به اندازه گیری عملی پارامترهای خروجی لزوم پیش بینی آنها به ازای تمامی متغیرهای ورودی کاملا ضروری می باشد. هدف این مقاله پیش بینی زبری سطح1 (Ra)  قطعه کار تنگستن کاربایدی (CO10%-WC) بر اساس پارامترهای ورودی فرایند EDM (شدت جریان جرقه (I)، زمان روشنی پالس ((Ti) با استفاده از الگوریتم فازی می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد، مدل فازی، انتخاب دقیق و آسان پارامترهای ورودی را میسر می سازد و به کاهــش زبری سطح و هزینه های ماشینکاری کمک می کند. نتایج حاصل از ارزیابی، دقت بالای 90% را برای مدل ارایه شده تایید می نماید.

یکی از انواع روشهای ماشینکاری الکتروشیمیایی تراشکاری الکتروشیمیایی می باشد. اگر در تراشکاری الکتروشیمیایی به جای ابزارهای متداول ECM از یک نازل برای رساندن الکترولیت به گپ ماشینکاری استفاده شود، فرآیندی با نام تراشکاری با جت الکتروشیمیایی بوجود می آید. در تحقیق حاضر یک مدل ریاضی برای این فرآیند ارایه شده و نتایج حاصل از آن با آزمایشهای عملی مقایسه و نشان داده شده که تطابق قابل قبولی بین آنها وجود دارد.

یکی از روشهای جدید افزایشLDR1  استفاده از سیستم ترمز ضد قفل (ABS2) بر روی ورقگیر است. در این روش به جای اینکه ورقگیر به طور ثابت روی ورق نیرو اعمال  کند و جریان فلزی را کنترل کند، در هر ثانیه چندین مرتبه (بین 20-50 مرتبه) ورق را محکم گرفته و رها می کند که این امر باعث افزایش LDR می شود.در این تحقیق اثر پارامترهای موثر در کشش عمیق با سیستم ضد قفلABS  بر بهبود شرایط کشش و افزایش LDR بررسی شده است. نتایج آزمایشهای روی ورق ST14 نشان داد که برای هر سرعت سنبه فرکانس بهینه ای برای ABS وجود دارد. همچنین از نتایج آزمایشها استنباط شد بهترین حالت وارد کردن نیروی ورقگیر ایجاد یک فاصله گپ ثابت و یک گپ متغیر توسط سیستم ABS می باشد.

یکی از معایب ابزارهای فرزکاری معمولی، گرمای زیاد منطقه برش قطعه کار و در نتیجه گرم شدن شدید ابزار و فرسودگی زودرس می باشد. بنابراین برای انجام ماشینکاری در زمان طولانی و به طور پیوسته، نیاز به تعویض مداوم اینسرت ها و ابزار می باشد. ابزار فرزکاری با لبه خود چرخان به گونه ای طراحی و ساخته شده که اینسرت ها می توانند آزادانه حول محور خود (محوری مجزا از محور چرخش ابزار) بچرخند. این چرخش موجب پخش گرما در منطقه وسیع تری از لبه برنده و بالا رفتن عمر ابزار می شود. در این مقاله فرآیند طراحی و ساخت ابزار خودچرخان فرزکاری بیان شده است. سپس کیفیت سطح ماشینکاری آلومینیوم توسط ابزار خود چرخان، از روش طراحی آزمایش آماری "فاکتوریل کامل" بررسی گردیده  است. این ابزار برای نخستین بار در کشور ساخته و در سازمان ثبت اسناد و مالکیت های صنعتی به شماره 51358، به ثبت رسید.