آزمون شکل دادن فلزات 1

[خاطره112]

بسمه تعالي1. يک لوله فولادي به قطر داخلي mm 40 و ضخامت mm 5/1 در اثر انجام فرآيند کشش به لوله اي با قطر داخلي mm 39 و ضخامت mm 1/1 تبديل مي شود. با فرض اينکه ضريب اصطکاک برابر با 1/0، زاويه قالب کشش 30 درجه و تنش سيلان کششي ماده برابر با مقدار ثابت MPa 500 باشد، نيروي مورد نياز براي کشش لوله را توسط دو فرآيند زير بدست آوريد .الف: کشش با توپي مخروطي
ب: کشش با ماندرل استوانه اي2. با استفاده از فرآيند کشش در حالت کرنش صفحه اي، تسمه اي با عبور از 10 قالب مشابه در هر مرحله 15% کاهش سطح مقطع مي يابد. اگر منحني تنش-کرنش موثر اين ماده از رابطه پيروي کند و ضريب بازدهي فرآيند 7/0 باشد، مطلوبست محاسبه:الف) تنش کششي مورد نياز براي خارج کردن تسمه از قالب آخر؟ب) اگر اين تسمه بعد از خروج از هر قالب و قبل از ورود به قالب بعدي آنيل شود، تنش کششي لازم براي خارج کردن تسمه از قالب آخر چه تغييري مي کند؟3. با استفاده از دستگاه نورد چهار غلتکي با قطر mm 150 مي خواهيم تسمه هاي مسي و تسمه هاي فولادي آنيل شده با ابعاد اوليه mm 3×300 را به تسمه هايي با ابعاد mm 5/2×300 تبديل کنيم. اگر نيروي اعمالي نورد مجاز kN 500 باشد، پروسه اي براي انجام نورد اين تسمه ها به صورت جداگانه ارائه دهيد.
4. با استفاده از تحليل قاچي (Slab method) نشان دهيد که مقدار فشار متوسط (Pave) براي فورج قالب باز تسمه اي با عرض b و ارتفاع h تحت شرايط بارگذاري کرنش صفحه اي و با در نظر گرفتن شرايط اصطکاکي به صورت که m ضريب اصطکاک و k تنش تسليم برشي است، از رابطه زير بدست مي آيد
5. منحني هاي فشار اکستروژن بر حسب فاصله از دهانه قالب را براي فرآيند اکستروژن محفظه بسته در حالتهاي زير مقايسه کنيد .الف) اکستروژن معکوس با استفاده از زواياي قالب و

ب) اکستروژن مستقيم و اکستروژن معکوس با زاويه قالب 6. يک صفحه با عرض mm 10 و ضخامت mm0.5 با کشش از ميان قالبهاي ˚20 ضخامتش تا mm 0.3 کاهش مي يابد. با فرض اينکه تنش سيلان کششي متوسط برابر با MPa 550، ضريب اصطکاک 08/0، چگالي kg/m3 8800 و حرارت ويژه J/kg˚C 400 باشد و تمامي کار به صورت گرما ظاهر شود، ميزان افزايش دماي تسمه چقدر است؟

[hosseinarabi69]

بسمه تعالي


1. يک لوله فولادي به قطر داخلي mm 40 و ضخامت mm 5/1 در اثر انجام فرآيند کشش به لوله اي با قطر داخلي mm 39 و ضخامت mm 1/1 تبديل مي شود. با فرض اينکه ضريب اصطکاک برابر با 1/0، زاويه قالب کشش 30 درجه و تنش سيلان کششي ماده برابر با مقدار ثابت MPa 500 باشد، نيروي مورد نياز براي کشش لوله را توسط دو فرآيند زير بدست آوريد .

الف: کشش با توپي مخروطي
ب: کشش با ماندرل استوانه اي




2. با استفاده از فرآيند کشش در حالت کرنش صفحه اي، تسمه اي با عبور از 10 قالب مشابه در هر مرحله 15% کاهش سطح مقطع مي يابد. اگر منحني تنش-کرنش موثر اين ماده از رابطه پيروي کند و ضريب بازدهي فرآيند 7/0 باشد، مطلوبست محاسبه:



الف) تنش کششي مورد نياز براي خارج کردن تسمه از قالب آخر؟ب) اگر اين تسمه بعد از خروج از هر قالب و قبل از ورود به قالب بعدي آنيل شود، تنش کششي لازم براي خارج کردن تسمه از قالب آخر چه تغييري مي کند؟



3. با استفاده از دستگاه نورد چهار غلتکي با قطر mm 150 مي خواهيم تسمه هاي مسي و تسمه هاي فولادي آنيل شده با ابعاد اوليه mm 3×300 را به تسمه هايي با ابعاد mm 5/2×300 تبديل کنيم. اگر نيروي اعمالي نورد مجاز kN 500 باشد، پروسه اي براي انجام نورد اين تسمه ها به صورت جداگانه ارائه دهيد.



4. با استفاده از تحليل قاچي (Slab method) نشان دهيد که مقدار فشار متوسط (Pave) براي فورج قالب باز تسمه اي با عرض b و ارتفاع h تحت شرايط بارگذاري کرنش صفحه اي و با در نظر گرفتن شرايط اصطکاکي به صورت که m ضريب اصطکاک و k تنش تسليم برشي است، از رابطه زير بدست مي آيد
5. منحني هاي فشار اکستروژن بر حسب فاصله از دهانه قالب را براي فرآيند اکستروژن محفظه بسته در حالتهاي زير مقايسه کنيد .



الف) اکستروژن معکوس با استفاده از زواياي قالب و




ب) اکستروژن مستقيم و اکستروژن معکوس با زاويه قالب

6. يک صفحه با عرض mm 10 و ضخامت mm0.5 با کشش از ميان قالبهاي ˚20 ضخامتش تا mm 0.3 کاهش مي يابد. با فرض اينکه تنش سيلان کششي متوسط برابر با MPa550، ضريب اصطکاک 08/0، چگالي kg/m3 8800 و حرارت ويژه J/kg˚C 400 باشد و تمامي کار به صورت گرما ظاهر شود، ميزان افزايش دماي تسمه چقدر است؟