شبیه‌سازی عددی فرآیند سوراخ‌کاری اینکونل 718 به‌منظور پیش‌بینی کیفیت لبه سوراخ و گشتاور سوراخ‌کاری
کد مقاله : 1133-ICME (R1)
نویسندگان
امیر سهیلی راد1، سید امیر حسین احمدی *2، سیدعلی نیک نام3
1دانش‌آموخته‌ی کارشناسی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، آزمایشگاه تحقیقاتی سیستم‌های تولید پایدار
2دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، آزمایشگاه تحقیقاتی سیستم‌های تولید پایدار
3دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، آزمایشگاه تحقیقاتی سیستم‌های تولید پایدار
چکیده مقاله
سوراخ‌کاری اینکونل 718 علاوه بر نیرو و گشتاور بالا، با چالش‌هایی مانند تشکیل پلیسه در ورودی و خروجی سوراخ و همچنین خطای گردی سوراخ همراه است. در این پژوهش، مدل اجزای محدود سه‌بعدی برای شبیه‌سازی فرآیند سوراخ‌کاری سوپر آلیاژ سخت ‌ماشین‌کاری اینکونل 718 در نرم‌افزار آباکوس توسعه داده شد. رفتار ماده بر اساس مدل جانسون-کوک همراه با مدل آسیب وابسته به کرنش و نرخ کرنش تعریف شد. با هدف مقایسه دقت شبیه‌سازی و به‌منظور بررسی تاثیر تغییر شکل مدل ابزار بر پاسخ‌های مورد نظر، ابزار سوراخ‌کاری در دو حالت مته صلب و مته تغییر شکل‌پذیر از جنس تنگستن کارباید مدل‌سازی گردید. شرایط برش در تمامی شبیه‌سازی‌ها شامل سرعت برشی m/min 15 و نرخ پیشروی mm/rev 0.02 در نظر گرفته شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد گشتاور با مقادیر میانگین به ترتیب N.m 0.868 برای ابزار صلب و N.m 0.9 برای ابزار تغییر شکل‌پذیر به دست آمد. گشتاور ابزار تغییر شکل‌پذیر نزدیک‌تر به گشتاور تجربی گزارش شده در مقاله مرجع داده‌های تجربی بود. از نظر ابعاد هندسی، قطر سوراخ و خطای گردی در مدل تغییر شکل‌پذیر با دقت بیشتری در مقایسه با مدل صلب توانست نتیجه تجربی را برآورد کند. بررسی کیفیت لبه سوراخ نشان داد مطابق داده‌های تجربی در شبیه‌سازی‌ها نیز بیشینه پلیسه در خروجی ایجاد می‌شود و مقدار آن در مدل تغییر شکل‌پذیر دقیق‌تر بود. اما در ورودی مدل صلب توانست برآورد بهتری از اندازه پلیسه تجربی ارائه کند. هر دو مدل روند کلی فرآیند را بازتولید می‌کنند، اما مدل تغییر شکل‌پذیر در بیشتر شاخص‌ها دقت بالاتری دارد.
کلیدواژه ها
سوراخ‌کاری، اینکونل 718، شبیه‌سازی عددی، گشتاور سوراخ‌کاری، کیفیت لبه سوراخ
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی