بررسی قابلیت شکل دهی چرخ دنده متصل به محور توخالی از جنس آلومینیوم ۶۰۶۱ به کمک ماده واسط فشارنده سربی

در پژوهش حاضر، قابلیت شکل دهی چرخ دنده متصل به محور توخالی از جنس آلومینیوم ۶۰۶۱ با استفاده از فرایند اکستروژن شعاعی به کمک ماده واسط فشارنده از جنس سرب مورد بررسی قرار گرفت. در این روش، ماده واسط از جنس سرب درون محور توخالی قرار داده شده و با اعمال نیروی فشاری بر جداره داخلی قطعه منجر به بهبود سیلان ماده و کاهش تمرکز تنش در نواحی بحرانی گردید. مجموعه قالب های مورد نیاز طراحی و ساخته شده و آزمایش های عملی با استفاده از پرس هیدرولیکی انجام پذیرفته است. شبیه سازی عددی فرایند با استفاده از روش اجزای محدود و در بستر نرم افزار DEFORM انجام شد و اثر پارامترهای موثر شامل ضریب اصطکاک، ارتفاع چرخ دنده و ضخامت دیواره محور توخالی بر نیروی شکل دهی، الگوی سیلان ماده، پرشدگی قالب و توزیع کرنش مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش ضریب اصطکاک و کاهش ارتفاع چرخ دنده، نیروی لازم برای شکل دهی افزایش یافته و سرعت سیلان ماده کاهش می یابد، در حالی که کاهش ضخامت دیواره محور توخالی منجر به کاهش نیروی شکل دهی شده و تاثیر قابل توجهی بر سرعت سیلان ماده ندارد. همچنین تطابق مناسب بین نتایج شبیه سازی عددی و داده های تجربی، قابلیت اعتماد روش اجزای محدود در پیش بینی رفتار فرایند را تایید می کند. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان می دهد که استفاده از ماده واسط فشارنده، روشی کارآمد برای تولید چرخ دنده های متصل به محور توخالی از جنس آلومینیوم ۶۰۶۱ با کیفیت هندسی مطلوب و بدون بروز عیوب عمده می باشد.

کلیدواژه ها:

اکستروژن شعاعی ، آلومینیوم ۶۰۶۱ ، شکل دهی سرد ، ماده واسط فشارنده سربی