تاثیر قطر شکل‌دهی و سرعت دورانی بر خواص لوله‌های شکل‌دهی شده با فرآیند اسپینینگ

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

10.22044/jsfm.2025.16131.3969

چکیده

فرایند شکل‌دهی دورانی یکی از فرایندهای متداول شکل‌دهی در تولید محصولات مختلف با شکل اولیه ورق و لوله می‌باشد که در تولید محصولات مختلف صنعتی و اندازه کردن مقاطع اتصال در لوله‌ها کاربرد دارد. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر قطر نهایی شکل‌دهی و سرعت دورانی بر زاویه پیچش، ریزساختار، سختی، استحکام و جوش‌پذیری در شکل‌دهی دورانی لوله‌ها می‌باشد. در این راستا، فرایند شکل‌دهی با استفاده از روابط تحلیلی بررسی شده و آزمایش‌های تجربی روی لوله‌های مسی با استفاده از مندرل فولادی انجام گردید و نتایج با استفاده از آنالیز ANOVA ارزیابی شد. آزمایش‌ها با استفاده از سه قطر و سه سرعت دورانی مختلف انجام شده و در طراحی آزمایش‌ها از روش سطح پاسخ بهره گرفته شده است. بررسی نتایج نشان داد قطر نهایی شکل‌دهی یا مقدار کرنش بسیار بیشتر از سرعت دورانی بر خواص مکانیکی و ریزساختار ماده موثر می‌باشد. با افزایش سرعت دورانی و قطر شکل‌دهی (کرنش پلاستیک) میزان زاویه پیچش لوله‌ها افزایش می‌یابد. افزایش سرعت دورانی و کرنش پلاستیک با افزایش نیروهای تماسی و اصطکاک سبب افزایش دما در نمونه‌ها شده که این امر موجب افزایش اندازه دانه و کاهش کارسختی و پیرو آن کاهش استحکام و سختی ماده می‌گردد. در سرعت ثابت، با 25% افزایش قطر مقدار سختی و استحکام 47% کاهش می‌یابد. همچنین استفاده از سرعت‌ دورانی rpm 1000 و قطر نهایی mm 18 می‌تواند اندازه دانه‌ها را تا سه برابر مقدار اولیه افزایش داده و بیشترین زاویه پیچش را به مقدار 48⁰ در نمونه ایجاد کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مکانیک سازه ها و شاره ها
دوره 15، شماره 5
آذر و دی 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار