مدلسازی و بررسی هندسه پین و دامنه نوسان بر تنش پسماند در فرآیند کوبش فراصوتی

فناوری کوبش فراصوتی یکی از فناوری های جدید تغییر شکل پلاستیک سرد است،که در آن ابزار ارتعاشی با حرکات رفت و برگشتی با فرکانس بالا، به سطح قطعه کار ضربه زده و موجب تغییر شکل پلاستیک شدید در سطح می شود. اعمال ضربات فراصوتی در سطح مواد باعث افزایش سختی سطح، ایجاد تنش پسماند فشاری، کاهش اندازه دانه ها، کاهش زبری سطح و تغییر الگوی سطح خواهد شد. در فرآیند چکش کاری فراصوتی ضربات از طریق پین به قطعه کار منتقل می شود. لذا مشخصات پین شامل شکل هندسی، طول، قطر و زاویه برخورد در فرآیند چکش کاری فراصوتی مهم می باشد. هدف از این مقاله بررسی هندسه پین و اثر آن بر مقدار و عمق تنش بوسیله شبیه سازی عددی توسط نرم افزار آباکوس است. با توجه به نتایج مدلسازی با افزایش دامنه نوسان، حداکثر تنش پسماند فشاری و عمق تنش پسماند فشاری افزایش یافت. در مدلسازی فرایند چکش کاری فراصوتی با افزایش قطر پین از 3 به 5 میلی متر حداکثر تنش پسماند فشاری کاهش یافته و عمق تنش افزایش یافت. همچنین افزایش شعاع نوک پین باعث افزایش تنش پسماند فشاری و کاهش عمق تنش گردیده است.