طراحی قالب بهینه در فرایند کشش مفتول با مقطع مربع از مفتول با مقطع دایره

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

حشمت‌اله حقیقت ¹ , سید بابک الهویسی ²

1 - استادیار، گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه رازی کرمانشاه.
2 - فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی کرمانشاه.

Received: 2015-09-30 Accepted : 2015-09-30 Published : 2010-12-22

Keywords: کشش, مفتول مربع, کرانه فوقانی, قالب بهینه,

Abstract :

در این مقاله اثر طراحی بهینه قالب بر نیروی کشش مفتول بررسی شده است. نیروی کشش با روش کرانه فوقانی محاسبه شده است. به‌دلیل پیچیدگی جریان فلز در قالب، تحلیل فرایند براساس قالب مدور انجام شده است. برای ایجاد قالب مدور معادل، مساحت و شعاع مقطع معادل در مقاطع مختلف محاسبه شده‌اند و سپس پروفیل قالب مدور معادل توسط یک میدان سرعت مشخص شده است. سپس نرخ کرنشها، توان داخلی، توان بررسی توان اصطکاکی و تنش کششی میانگین نسبی محاسبه شده‌اند. نتایج تحلیل با نتایج کرانه فوقانی و روش تعادلی نیروها مقایسه شده‌اند. نتایج مؤید آن است که با افزایش ثابت اصطکاک، زاویه بهینه قالب در هر دو طرح افزایش یافته است.

References:

[1] Wistreich, J.G., Investigation of the Mechanics of Wire Drawing, Proc. Inst. Mech. Engrs., (London), Vol. l69, 1955, pp. 654-665.

[2] Avitzur, B., Metal Forming Processes and Analysis, McGraw-Hill, New York, 1968.

[3] Juneja, B.L., Prakash, R., An analysis for drawing and extrusion of polygonal section, Int. J. Mach. Tool. Des. Res., Vol. 15, 1975, pp. 1-30.

[4] Basily, B.B., Sansome, D.H., Some theoretical considerations for the direct drawing of section rod from round bar, Int. J. Mech. Sci., Vol. 18, 1976, pp. 201–208.

[5] Boer, C.R., Webster, W.D., Direct upper-bound solution and finite element approach to round-to square drawing, J. Eng. Ind., Vol. 107, 1985, pp. 254-260.

[6] Gunasekera J.S., Hoshino S., Analysis of extrusion or drawing of polygonal sections through straightly converging dies, J. Eng. Ind. Trans, ASME, Vol. 104, 1982,  pp. 38–45.

[7] Gordon, W.A., Van Tyne C.J., Moon Y.H., Axisymmetric extrusion through adaptable dies-Part 1: Flexible velocity fields and power terms, Int. J. Mech. Sci. ., Vol. 49, 2007, pp. 86–95.

[8] Gordon, W.A., Van Tyne C.J., Moon Y.H., Axisymmetric extrusion through adaptable dies. part 2. comparison of velocity fields, Int. J. Mech. Sci., Vol. 49, 2007,  pp. 96–103.

[9] Gordon, W.A., Van Tyne C.J., Moon Y.H., Axisymmetric extrusion through adaptable dies-Part 3: Minimum pressure streamlined die shapes, Int. J. Mech. Sci , ., Vol. 49, 2007,pp. 104-115.

[10] S. Norasethasopon, Influence of process parameters on shape quality and area fraction in round-to-hexagonal composite wire drawing, Journal of materials processing technology, Vol. 203, 2008, pp. 137–146.

[11]  Haghighat H., Allahveysi S.B., AkhavanA., Estimation of Drawing Force in Drawing of Twisted Square Section Rod from Round Bar,  International Journal of Engineering & Applied Sciences,Vol. 3, 2011, pp.1-14.

[12]  Prager, W., Hodge, P.G., Theory of perfectly plastic solids, John Wiley and Sons Inc. New York, 1951.