بهینه سازی و بررسی پارامترهای فرایندی موثر بر ایکپ مداوم با استفاده از روش سطح پاسخ، مطالعه موردی: میله آلومینیومی 7075

فرایند ایکپ مداوم، روشی نسبتا جدید و کمتر شناخته شده‌ است که باعث بهبود خواص مکانیکی ماده می‌شود. در پژوهش حاضر، به بررسی پارامترهای موثر بر فرایند ایکپ مداوم آلیاژ آلومینیومی 7075 پرداخته شده است. تاثیر پارامترهای ورودی شامل شعاع چرخ دوار، زاویه ی خم میله، زاویه های گوشه و کانال قالب، ضریب اصطکاک بین میله و چرخ دوار، ضریب اصطکاک بین میله و قالب و نسبت ابعادی کانال قالب بر روی گشتاور فرایند، نیروی اعمالی بر قالب، میزان تنش و کرنش پلاستیک موثر، میزان انحناء میله خروجی و یکنواختی توزیع کرنش در سطح مقطع میله به عنوان پارامترهای خروجی بررسی می شود. طراحی آزمایش ها براساس روش سطح پاسخ در نرم افزار مینی تب اجرا و شبیه سازی آن ها با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شده است. به منظور صحت سنجی، استحکام محصول پس از اجرای فرایند ایکپ مداوم میله آلومینیومی 7075 مورد بررسی و خطای 7.5 درصدی مشاهده شد. مشخص شد که پارامترهای زوایای کانال قالب و ضریب اصطکاک بین میله و قالب بر روی تمامی پاسخ ها تاثیری معنی‌دار دارد. مقادیر بهینه این فرایند با هدف دستیابی به میزان حداکثر استحکام، حداقل گشتاور و انحنای میله و همچنین دستیابی به توزیع کرنش یکنواخت تر برای پارامترهای ورودی بدست آمده است.

Optimization and investigation of effective parameters in ECAP-Conform process using response surface method, case study: AA7075 rod

The ECAPConform is one of the newest and less known processes that improve mechanical properties. In the present study, the effective parameters of the ECAPConform process for AA7075 have been investigated. Influence of parameters such as roller radius, bending angle, die channel angles, rod/roll friction coefficient, rod/die friction coefficient, and the aspect ratio of the die groove on the torque, the applied force on the die, the stress, and the effective plastic strain, the output rod curvature, and the strain distribution uniformity have been investigated. The design of experiments was carried out based on the response surface method by the Minitab software, and simulations were performed using the ABAQUS software. To validate the FEM, the ECAPConform process of AA7075 rod was performed and the comparison of experimental and numerical results have acceptable compliance (7.5% error). It was found that the die channel angles and the rod/die friction coefficient have a more significant effect on all responses. Moreover, to maximize the imposed strain and strength, and to minimize the process torque and curvature, as well as achieving a uniform distribution of strain, the optimal output parameters have been obtained.