پارامترهاي موثر در نيروي فرآيند اكستروژن پيش فرم پره آلياژ Ti-6Al-4V

Effective parameters on force of Ti-6Al-4V alloy blade preform extrusion process

نرم افزار المان محدود سه بعدي "دفرم" براي توصيف رفتار تغييرشكل پلاستيك قطعه كار Ti-6Al-4V در طي فرآيند اكستروژن پيش فرم پره استفاده شده است. تحت شرايط اكستروژن مختلف، بررسي آناليز عددي پارامتر نيروي فرآيند در طي فرآيند اكستروژن ارايه شده است. اثرات نسبي دماي بيلت، ضريب اصطكاك و دماي قالب روي نيروي فرآيند مورد بررسي قرار گرفت. براي تعيين ضريب اصطكاك فرآيند، آزمون فشار حلقه روي آلياژ Ti-6Al-4V با روان كاري شيشه انجام پذيرفت. همچنين آزمايش تجربي براي توليد پيش فرم پره Ti-6Al-4V توسط فرآيند اكستروژن با موفقيت انجام پذيرفت. مشاهده شد كه درجه حرارت اوليه بيلت تاثير زيادي در نيروي فرآيند اكستروژن پيش فرم پره آلياژ Ti-6Al-4V دارد. تاثير دماي قالب در مقايسه با تاثير دماي بيلت در نيروي فرآيند كمتر مي باشد. با افزايش دماي قالب، نيروي فرآيند كاهش مي-يابد. در آزمون هاي تجربي مشاهده شد كه فرآيند انتقال بيلت از كوره به قالب تاثير بسزايي در انجام يا عدم انجام فرآيند اكستروژن دارد زيرا فرآيند انتقال بيلت از كوره به قالب مستقيما باعث تغيير دماي اوليه بيلت درست قبل از فرآيند اكستروژن مي شود. با كاهش زمان انتقال و جاگذاري بيلت از كوره به قالب، دماي بيلت در اثر مجاورت بيلت با هواي محيط، كاهش كمتري داشته و در نتيجه شكل دهي آن آسان تر مي-شود. همچنين با افزايش ضريب اصطكاك، نيروي لازم جهت اكستروژن پيش فرم پره آلياژ Ti-6Al-4V نيز افزايش مي يابد.

"DEFORM" three-dimensional finite element software is used to describe the behavior of plastic deformation of Ti-6Al-4V workpiece during blade preform extrusion process. Under different conditions of extrusion, numerical analysis of the process force parameter during extrusion process is presented. The relative effects of billet temperature, friction coefficient and die temperature on process force were investigated. To determine the process friction coefficient, the ring compression test of Ti-6Al-4V alloy with glass lubrication was performed. Also experimental tests were successfully done in order to manufacture blade preform. It was observed that billet temperature has much effect on force of Ti-6Al-4V alloy blade preform extrusion process. Die temperature has effect on the process force but its effect is not as much as the effect of the billet temperature. By increasing of the die temperature, the process force decreases. Experimental tests showed that the billet transfer process from the furnace to die has important effect on done or not done of the extrusion process because the billet transfer process from the furnace to die is cause of alters the billet initial temperature just before extrusion process. By reducing of the placing and transfer time of billet from the furnace to die, due to the vicinity of the billet and air, billet temperature have less reduction and therefore it becomes easier to shape. Also by increasing the friction coefficient, the force required for extrusion of Ti-6Al-4V alloy blades preform increased.