بررسي عددي تاثير اصطكاك و سرعت قالب بر توزيع كرنش موثر و نيروهاي شكل دهي در فرآيند فورج قالب بسته آلومينيوم 7075 با استفاده از قالب با فلش V شكل

Numerical investigating the effect of friction and die velocity on effective strain distribution and forming load in V-shape flash land closed die forging process of AL7075 alloy

در فرايندهاي فورج ، دو نوع مختلف متغيرهاي طراحي وجود دارند كه نقش مهمي د رخواص مكانيكي و متالوژيكي قطعه نهايي بازي مي كنند . اين متغيرها عبارتند از: متغيرهاي حالت و متغيرهاي پروسه. سرعت قالب و اصطكاك به عنوان متغيرهاي پروسه انتخاب مي شوند. آلياژهاي آلومينيوم به نرخ كرنش ، توزيع نرخ كرنش و اصطكاك در پروسه فورج بسيار حساس هستند و اين پارامترها فاكتورهاي كليدي در تعييم الگوي جريان ماده و خواص مكانيكي و متالوژيكي ميباشند. در اين تحقيق ، تاثير اصطكاك و سرعت قالب بر توزيع كرنش موثر و نيروهاي شكل دهي در فرآيند فورج آلومينيوم 7075 با استفاده از قالب با فلش V شكل و بوسيله متد حجم محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. ضخامت و عرض فلش قالب مورد نظر از رابطه و لف و زاويه مخروطي 20 درجه براي فلش د رنظر گرفته شد. نتايج بدست آمده حاكي از اينست كه با افزايش اصطكاك و سرعت قالب ، نيروي شكل دهي افزايش مي يابد. همچنين از كانتورهاي كرنش پلاستيك موثر مشخص شد. كه افزايش اصطكاك منجر به ناهمگن تر شدن توزيع كرنش پلاستيك در قطعه مي شود و توزيع كرنش پلاستيك در سرعت 600mm/s همگن تر مي باشد.

In forging processes, there are two different kinds of design variables (state variables and process variables) which play important roles in the mechanical and metallurgical properties of the final products. Die velocity and friction are chosen as process design variables. Aluminum alloys in forging process are very sensitive to strain rate, strain rate distribution and friction and these factors are the key factors in determination of metal flow pattern and mechanical and metallurgical properties. In this research, influence of friction and die velocity on effective strain distribution and forming load in forging process of AL7075 using dies with V-shape flash and by FVM has been studied. Flash and width thickness of the die were obtained from the Wolf equation and the flash draft angle has been considered 20 degrees. The achieved results show that with increasing in friction and die velocity, the forming load will increase. Also, from effective plastic strain contours, it is obvious that increase in friction will lead to more heterogeneous distribution of plastic strain in the forging; plastic strain distribution is more homogenous at 600 mm/s speed.