ارایه یک راه حل تحلیلی به روش کران بالا برای اکستروژن معکوس جدید

در این مقاله, یک تحلیل کران بالا برای اکستروژن معکوس جدید ارایه شده است. ابتدا منطقه تغییر شکل به چند ناحیه تقسیم شده و میدان سرعت قابل قبولی برای هر ناحیه پیشنهاد شده است. با محاسبه ی توان در هر ناحیه توان مصرفی و نیروی اکستروژن محاسبه شده و ارتباط بین متغیرهای هندسی و فرایندی با نیروی اکستروژن مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. علاوه بر این با بررسی رابطه ی بین متغیرهای هندسی با توان‌های تغییر شکل، انفصال سرعت و اصطکاک میزان کارایی فرایند در شرایط کاری مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای بررسی صحت تحلیل کران بالای ارایه شده تحلیل اجزای محدود با استفاده از نرم‌افزار دفرم سه بعدی انجام شده است. بررسی تحلیل کران بالا روی نیروی اکستروژن نشان می دهد که با افزایش شعاع شمشال اولیه نیروی اکستروژن به صورت غیرخطی افزایش یافته و در این شرایط این فرایند به اکستروژن معکوس متداول نزدیک می شود و این دلیلی بر کاهش نیروی لازم در این فرایند است. از طرفی با افزایش ضخامت, ابتدای منطقه ی تغییر شکل نیرو به صورت نمایی کاهش می یابد و در یک محدوده ی مشخص با تغییر ضخامت تغییر محسوسی در نیروی اکستروژن مشاهده نمی شود. بررسی اثر پارامترهای هندسی روی توان تغییر شکل، توان انفصال سرعت و توان اصطکاکی نشان می دهد که با افزایش شعاع قطعه کار اکسترود شده راندمان فرایند به شدت کاهش یافته و در مقابل با افزایش ضخامت قطعه کار راندمان فرایند افزایش می یابد. مقایسه ی تحلیل کران بالای انجام شده با شبیه سازی اجزای محدود مطابقت خوبی بین نتایج نشان می دهد.