مطالعۀ توزیع تنش‌پسماند در فرایند سوراخ‌کاری اصطکاکی در ورق‌های آلومینیوم 7075 با به‌کارگیری مدل‌سازی المان محدود

چکیده مقاله

اهمیت سوراخ‌کاری ورق‌ها در صنعت از دیرباز مورد توجه بوده است. این فرایند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده و به عنوان روشی موثر برای ایجاد اتصالات در قطعات، به‌ویژه ورق‌ها، شناخته می‌شود. فرایند سوراخ‌کاری اصطکاکی، علاوه بر کاهش دورریز ماده در قطعات، با ایجاد فلنج‌های متصل کننده، توانایی ایجاد اتصالات قوی را فراهم می‌کند. در این تحقیق، با استفاده از نرم‌افزار المان محدود آباکوس، فرایند سوراخ‌کاری اصطکاکی بر روی ورق‌هایی با سه ضخامت، سه سرعت دورانی و سه نرخ پیشروی، شبیه‌سازی و طراحی شد. سپس، نتایج نیروی به‌دست آمده از طریق تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری دیزاین اکسپرت مورد بررسی قرار گرفت. همچنین در این تحقیق، جهت بررسی فرایند، از آزمایشی به روش سطح پاسخ و تحلیل داده‌ها استفاده شد. در این مطالعه، مواد مورد استفاده از آلومینیوم 7075 بود که به عنوان یکی از مواد مهم در صنایع خودروسازی، تولیدی، نظامی و هوافضا شناخته شده است. در ادامه، نتایج نشان داد که با تنظیم نیروی ماشین‌کاری بهینه، می‌توان به شرایط بهتری در فرایند دست یافت. همچنین، شرایط بهینه برای انتخاب پارامترها به گونه‌ای تعیین شد که بیشترین سرعت دورانی، کمترین نرخ پیشروی و کمترین ضخامت قطعه را در بر داشته باشد. در این فرایند، دمای بالاتر به دلیل بهبود جریان یافتن ماده مناسب است و همچنین با افزایش ضخامت، حرارت افزایش می‌یابد. مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر عیوب قطعات در صنعت، تنش‌های پسماند هستند. تاکنون بررسی تنش‌پسماند به صورت شبیه‌سازی المان محدود روی این فرایند انجام نشده است؛ بنابراین در این تحقیق، تنش‌پسماند در جهات مختلف مورد بررسی قرار گرفت.