بررسی شبیه‌سازی تاثیر زوایای کانال و انحنای مختلف بر کرنش موثر و نیروی فرآیند در فرآیند فشار در کانال زاویه‌دار لوله‌ای با استفاده از مقطع کانال ذوزنقه‌ای شکل

فرآیند فشار در کانال زاویه‌دار لوله‌ای یکی از روش‌های جدید جهت تولید لوله‌های با خواص مکانیکی و ریزساختاری بسیار خوب می‌باشد. مقطع کانال ذوزنقه‌ای شکل در این فرآیند، به دلیل همگنی در کرنش بالا و نیروی کم مورد نیاز، نسبت به مقطع کانال‌های دیگر ترجیح داده می‌شود. در این تحقیق، فرآیند فشار در کانال زاویه‌دار لوله‌ای با مقطع کانال ذوزنقه‌ای شکل با استفاده از زوایای کانال و انحنای مختلف در نرم‌افزار آباکوس مدل‌سازی شد و سپس یک پاس فرآیند بر روی نمونه‌های آلومینیوم 6061 آنیل شده اعمال گردید. پس از آن تاثیر این زوایا بر کرنش موثر و هم‌چنین نیروی فرآیند نشان داده‌ شد. به منظور اعتبارسنجی نیز نتایج حاصل از روش اجزای ‌محدود با نتایج مدل تحلیلی مقایسه و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از نمونه‌های تحت فرآیند قرار گرفته‌ شده نشان داد که با کاهش زوایای کانال و انحنای قالب، کرنش موثر اعمالی افزایش یافته ‌است. با افزایش زاویه‌ی انحنا، همگنی در کرنش بیش‌تر شده و در نتیجه همگنی در سختی و ریزساختار افزایش یافته ‌است. نیروی فرآیند نیز با افزایش زوایای کانال و انحنا، کاهش یافته ‌است. هم‌چنین میان نتایج حاصل از روش اجزای محدود با نتایج مدل تحلیلی توافق خوبی برقرار بوده ‌است.

simulation study of the effect of different channel and curvature angles on the effective strain and process load in the tubular channel angular pressing (tcap) process using a trapezoidal channel cross-section

tubular channel angular pressing (tcap) process is one of the new methods to produce tubes with very good mechanical and microstructural properties. the trapezoidal channel cross-section is preferred in this process due to its high strain homogeneity and low required load compared to other channel cross-sections. in this research, the tcap process with a trapezoidal channel cross-section was modeled using different channel and curvature angles in abaqus software and then one pass of the process was applied to annealed aluminum 6061 samples. after that, the effect of these angles on the effective strain as well as process load was shown. for validation, the results of the finite element method (fem) were compared and analyzed with the analytical model. the results of the processed samples showed that reducing the channel and curvature angles increases the applied effective strain. by increasing the curvature angle, the strain homogeneity has increased, and as a result, the hardness and microstructure homogeneity have increased. the process load has also decreased with the increase of channel and curvature angles. also, there was a good agreement between the fem results and the analytical model.