آنالیز و طراحی فرآیند اکستروژن گردابی بعنوان روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید

در تحقیق حاضر یک روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید تحت عنوان اکستروژن گردابی معرفی گردیده است. این روش بر پایه ی اکستروژن مستقیم می باشد. هندسه ی داخلی قالب این روش بگونه ای طراحی شده است که ماده در حین عبور از آن و کاهش سطح مقطع، پیچش اعمالی را نیز تحمل کند. اساس عملکرد قالب این روش بر پایه ی ایجاد گیرش اولیه در ماده توسط شیارهای تعبیه شده در آن و پیچاندن ماده به اندازه ی زاویه ی پیچش شیارهای داخلی قالب است. به منظور بررسی نحوه ی عملکرد قالب، آنالیز المان محدود برای پارامترهای مطرح در قالب صورت پذیرفت. زاویه ی پیچش، تعداد پره ها، شرایط اصطکاکی و طول منطقه ی پیچش پارامترهای مورد ارزیابی می باشند. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آنالیز المان محدود مربوط به اکستروژن ساده مقایسه گردیدند. بعد از ارزیابی نتایج حاصل از آنالیز المان محدود، قالب اکستروژن گردابی با زاویه پیچش 60 درجه و قالب اکستروژن ساده معادل، ساخته شدند. آزمایشات عملی بر روی قالبهای ساخته شده انجام شد و صحت نتایج شبیه سازی ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که روش اکستروژن گردابی قابلیت اعمال مقادیر کرنش بالا با توزیع یکنواخت به ماده را طی یک پاس داراست. با معرفی این روش مشکلات فرآیندی مطرح در روش اکستروژن برشی حذف شده و قالب این روش را می توان بدون نیاز به تجهیزات اضافی در مقیاس صنعتی بعنوان جایگزینی برای روش اکستروژن برشی با عملکردی بهتر بکار گرفت.