@article { author = {nasrollahi, mehdi and karafi, mohammad reza}, title = {Experimental study of the plasma electrolyte cleaning using different signal shapes}, journal = {Iranian Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {8}, number = {8}, pages = {1-11}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2476-504X}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {The plasma electrolyte cleaning is an electro-physical process in which a conductive workpiece immerges in an electrolyte and plasma generates on its surface due to passing large currents. Melting the surface locally causes the cleaning of the workpiece’s surface. In this article, the parameters affecting the plasma cleaning process, including current, voltage, duty cycle, frequency, electrolyte temperature, and signal shape are studied. The effects of the parameters on the material removal and the workpiece surface roughness have been studied experimentally. The signals used in this study are DC, pulse DC and AC with asymmetric polarity. In this research, the design of the experiments is performed using the Taguchi method. After the experiments, the results were analyzed by statistical analysis software. Experimental relationships between parameters are also extracted. The experiment results show that in the process of cleaning with direct current, plasma is only formed in a small current range. Using pulse current, the controlability of the process has increased. The effect of current and time of cleaning in the process of plasma cleaning has a great and direct effect on the material removal rate. Alternating current with asymmetric polarity reduces the material removal rate in the electrolytic plasma cleaning process. The surface roughness can be reduced by reducing the percentage of duty cycle, and this process can be used for fine polishing of workpiece surfaces. Maximum removal of materials, and minimum roughness are 30 mg and 0.5 micrometer respectively.}, keywords = {Cleaning,electrolytic plasma,optimization,Taguchi}, title_fa = {مطالعه تجربی فرآیند تمیزکاری به کمک پلاسمای الکترولیتی با شکل سیگنالهای مختلف}, abstract_fa = {فرآیند تمیز کاری به کمک پلاسمای الکترولیتی، یک فرآیند الکتروفیزیکی است که در آن قطعه کار رسانا در الکترولیت، غوطه ور شده و در اثر عبور جریان الکتریکی، در سطح آن پلاسما تشکیل می شود. تشکیل پلاسما موجب ایجاد ذوب موضعی در سطح، و تمیز کاری آن می گردد. در این مقاله پارامترهای مؤثر بر فرآیند تمیزکاری پلاسما، شامل جریان، ولتاژ، عرض پالس، فرکانس، دمای الکترولیت و شکل سیگنال اعمالی، بر مقدار باربرداری و زبری سطح به ‌طور تجربی مورد بررسی قرارگرفته است. شکل سیگنال‌های مورداستفاده در این مقاله به‌صورت DC، DC پالسی و AC با قطبیت نامتقارن است. پس از انجام آزمایش‌ها نتایج به کمک نرم‌افزارهای تحلیل آماری مورد بررسی قرارگرفته و روابط بین پارامترها استخراج ‌شده است. نتایج آزمون‌ها نشان می‌دهد که در فرایند تمیزکاری با جریان مستقیم، پلاسما تنها در محدوده‌ی جریان کوچکی تشکیل می‌شود. پایین‌تر از این محدوده پلاسما تشکیل نشده و بیشتر از آن نیز پلاسما آسیب جدی به قطعه کار وارد کرده و آن را ذوب می‌کند. با پالسی شدن جریان، کنترل روی فرایند بالاتر رفته و می‌توان جریان را تا حد زیادی افزایش داد. اثر جریان و زمان تمیز‌کاری نسبت به سایر پارامترها بیشتر بوده و با افزایش هرکدام از آن‌ها بر میزان باربرداری افزوده می‌شود. جریان متناوب با قطبیت نامتقارن در فرایند تمیزکاری با پلاسمای الکترولیتی از حجم باربرداری کم می‌کند. میزان زبری سطح را می‌توان با کاهش درصد روشنی پالس کاهش داد. حداکثر باربرداری در آزمونهای انجام شده 30 میلی گرم و حداقل زبری سطح بدست آمد 0.5 میکرومتر بوده است.}, keywords_fa = {تمیزکاری,پلاسمای الکترولیتی,بهینه‌سازی,تاگوچی}, url = {https://www.iranjme.ir/article_142384.html}, eprint = {https://www.iranjme.ir/article_142384_98ee5a8caced88ca476c28ee61954d4f.pdf} } @article { author = {Tahmasbi, Vahid and Zeinolabedin Beygi, Ali and Moslemi Naeini, Hassan}, title = {Experimental study and sobol sensitivity analysis in optimizing the effective parameters of dry turning process of aluminum alloy 6061-T6}, journal = {Iranian Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {8}, number = {8}, pages = {12-23}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2476-504X}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {One of the types of machining processes on industrial materials that is of great economic importance is the machining of aluminum alloys, which is widely used in most industries such as automotive, aircraft, military, nuclear, etc. If you study carefully, methodically and use advanced analysis methods, you can understand the effect of input parameters on output parameters more accurately and achieve a piece with the desired parameters. In this study, for the first time, the effect of important machining parameters, ie feed velocity, rotational speed and depth of cut on the quality of the machined surface has been modeled using the response surface method, and using a second-order linear regression model, the effect of each One of the input factors is investigated. Also, by using the Sobel sensitivity analysis method, the quality sensitivity of the machined surface to the changes of each of the input factors has been determined and using the Dringer algorithm, the input parameters have been optimized. After reviewing the results, the best input factors include a feed velocity of 200 mm / min, a rotational speed of 1700 rpm and a depth of cut of 1.8 mm. Also, the highest sensitivity of machining surface quality to changes in input parameters is related to the feed velocity with 50% impact, followed by the rotational speed with 42.5% and the lowest is related to the depth of cut with an impact rate of 7.5%.}, keywords = {Dry turning,Surface roughness,Sensitivity analysis,response surface method,optimization}, title_fa = {مطالعه تجربی و تحلیل حساسیت سوبل در بهینه سازی پارامترهای موثر فرآیند تراشکاری خشک آلیاژ آلومینیوم 6061-T6}, abstract_fa = {یکی از انواع فرآیندهای ماشینکاری بر روی مواد صنعتی که از اهمیت اقتصادی بالایی برخوردار است، ماشینکاری آلیاژهای آلومینیوم می باشد که در اکثر صنایع نظیر صنایع اتومبیل سازی، هواپیماسازی، نظامی، هسته ای و... کاربرد بسیار وسیعی دارد. در صورت مطالعه دقیق، روشمند و بهره گیری از روش های تحلیل و آنالیز پیشرفته می توان به تاثیر پارامترهای ورودی بر پارامترهای خروجی به صورت دقیق تری پی برد و به قطعه ای با پارامترهای مطلوب دست پیدا کرد. در این مطالعه برای نخستین بار اثر پارامترهای مهم ماشینکاری یعنی سرعت پیشروی، سرعت دورانی و عمق برش بر روی کیفیت سطح ماشینکاری شده با استفاده از روش سطح پاسخ مدل شده است و با بهره گیری از یک مدل رگرسیون مرتبه دوم خطی توسعه داده، اثر هر یک از فاکتورهای ورودی بررسی شده است. همچنین با بهره گیری از روش تحلیل حساسیت سوبل میزان حساسیت کیفیت سطح ماشینکاری شده به تغییرات هر یک از فاکتورهای ورودی مشخص شده و با استفاده از الگوریتم درینگر، بهینه سازی پارامترهای ورودی صورت پذیرفته است. پس از بررسی نتایج، بهترین فاکتورهای ورودی شامل سرعت پیشروی 200 میلیمتر بر دقیقه، سرعت دورانی 1700 دور بر دقیقه و عمق برش 1/8 میلیمتر می باشد. همچنین بیشترین حساسیت کیفیت سطح ماشینکاری به تغییرات پارامترهای ورودی مربوط به سرعت پیشروی با 50 درصد تاثیر و پس از آن سرعت دورانی با 42/5 درصد و کمترین آن مربوط به عمق برش با میزان تاثیر 7/5 درصد می باشد.}, keywords_fa = {تراشکاری خشک,زبری سطح,تحلیل حساسیت,سطح پاسخ,بهینه سازی}, url = {https://www.iranjme.ir/article_142385.html}, eprint = {https://www.iranjme.ir/article_142385_2b2a98ef45dffe6e66074c46dc121bff.pdf} } @article { author = {Zohrabi, Maziar and مسلمی نائینی, حسن and Mazdak, Siamak and Talebi-Ghadikolaee, Hossein}, title = {Selection of Appropriate Ductile Fracture Criterion to Predict Failure of Folded Cross Section Profiles in Reshaping Process}, journal = {Iranian Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {8}, number = {8}, pages = {24-37}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2476-504X}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {The cold roll forming process is one of the most widely used methods in the production of metal profiles. This method, despite its many advantages for producing folded cross section profiles, the fracture has happened for low-formability metals such as aluminum. Proper design of the line and flower pattern can be effective in preventing this defect. In this paper, three ductile fracture criteria of Brozzo, Ayada and Rice-Tracy are compared to predict the fracture initiation in the reshaping process of the folded cross section. For this purpose, finite element method was performed by Abaqus software considering the fracture criterion. Experimental tests and simulations of the tube flattening were used to verify the results. The results of the tube flattening test show that Brozzo’s accuracy should be higher according to the other two criteria. Then,by using the written subroutine the process of forming the folded steel cross section has been simulated and compared with the experimental results. No fracture in the experimental process of forming the folded steel cross section was observed. According to the simulation results of the folded aluminum cross-section process, each of the Brozzo, Rice-Tracy and Ayada criteria predict the failure lengths of 10.9, 16.1 and 20.6 mm, respectively. Therefore, according to the higher accuracy of the Brozzo criterion in predicting failure in the tube flattening test, the fracture length of this criterion in the process of reshaping of the folded aluminum cross section was selected as a reliable value.}, keywords = {Roll Forming,Reshaping,Folded cross section,fracture,Ductile fracture criteria}, title_fa = {انتخاب معیار شکست نرم مناسب جهت پیش‌بینی شکست در فرایند شکل‌دهی مجدد مقاطع دارای تاخوردگی}, abstract_fa = {فرایند شکل‌دهی غلتکی سرد یکی از روش‌های پرکاربرد در تولید لوله و پروفیل‌های فلزی می‌باشد. علی‌رغم مزایای فراوان این روش، پروفیل‌های فلزی دارای تاخوردگی با قابلیت شکل‌دهی پایین مانند پروفیل‌های آلومینیومی، در هنگام تولید دچار پدیده شکست می‌شوند. طراحی مناسب خط تولید و الگوی گل می‌تواند در پیشگیری از این عیب موثر باشد. در این مقاله، به بررسی و مقایسه سه معیار شکست نرم بروزو، آیادا و رایس-تریسی برای پیش‌بینی پدیده شکست در فرایند شکل‌دهی مجدد مقطع تاخورده پرداخته شده است. به این منظور شبیه‌سازی اجزای محدود توسط نرم‌افزار آباکوس با در نظر گرفتن معیار شکست انجام شد. برای اعتبارسنجی نتایج از آزمایش تجربی و شبیه‌سازی اجزای محدود له‌کردن لوله استفاده شد. نتایج آزمایش له کردن لوله نشان‌دهنده دقت بالاتر معیار بروزو نسبت به دو معیار دیگر می‌باشد. سپس با استفاده از سابروتین نوشته شده فرایند شکل‌دهی مجدد مقطع فولادی دارای تاخوردگی شبیه‌سازی و نتایج آن با نمونه تجربی مقایسه شد. در شکل‌دهی مجدد مقطع فولادی تاخورده همانند آزمایش تجربی شکستی مشاهده نشده است. در شبیه‌سازی فرایند شکل‌دهی مجدد مقطع آلومینیومی دارای تاخوردگی هر یک از معیارهای بروزو، رایس-تریسی و آیادا به ترتیب طول شکست 92/10 ، 05/16 و 58/20 میلی‌متر را پیش‌بینی می‌کنند. در نتیجه با توجه به صحت بالاتر معیار بروزو در پیش بینی شکست در آزمایش له‌کردن لوله، طول شکست حاصل از این معیار در فرایند شکل‌دهی مجدد مقطع آلومینیومی دارای تاخوردگی به عنوان مقدار قابل اعتماد انتخاب شد.}, keywords_fa = {شکل‌دهی غلتکی,شکل‌دهی مجدد,مقطع دارای تاخوردگی,شکست,معیار شکست نرم}, url = {https://www.iranjme.ir/article_142386.html}, eprint = {https://www.iranjme.ir/article_142386_06d7129826bbd8f17b3f74a69a4e139b.pdf} } @article { author = {Eftekhari, Mohammad and Faraji, Ghader and Bahrami, Mostafa and Baniassadi, Majid}, title = {Effects of hydrostatic tube cyclic extrusion compression process on the properties of 5052 aluminum alloy}, journal = {Iranian Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {8}, number = {8}, pages = {38-51}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2476-504X}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {In present research, the severe plastic deformation process of hydrostatic tube cyclic extrusion compression was applied through two passes on the aluminum alloy series 5052 tube, and after that the changes of microstructure and mechanical properties of tubes were studied. Hydrostatic tube cyclic extrusion compression process is able to improve the microstructure and the mechanical properties of tubular pieces. Also, this process has the potential to produce relatively long tubes. In this process, owing to the use of pressurized fluid between the tube and die, the friction force is eliminated in these regions. This facilitates the production of longer pieces. Also, in this process, higher hydrostatic compressive stresses are applied on the material causing the delay in the crack formation and propagation. Thus, higher strains can be applied on the material. After two passes of this process, some microstructural and mechanical properties were improved significantly. For instance, the yield strength and the hardness became 1.7, 2.6 and 2.1 times higher, respectively. Also, a loss of ductility of 16℅ was observed. The microstructure analysis revealed that after two passes of the process, the microstructure was changed from a coarse grain microstructure with an average grain size of about 360 μm to an ultrafine cell\subgrain microstructure with average size of about 635 nm.}, keywords = {Severe plastic deformation,Hydrostatic tube cyclic extrusion compression process,Aluminum alloy 5052,Tube}, title_fa = {مطالعه تأثیر روش اکستروژن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله بر خواص آلیاژ آلومینیوم 5052}, abstract_fa = {در پژوهش حاضر، فرایند تغییرشکل پلاستیک شدید اکستروژن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله، طی دو پاس بر روی لوله از جنس آلیاژ آلومینیوم 5052 انجام شد و سپس تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی قطعات مورد مطالعه قرار گرفت. فرایند اکستروژن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله، علاوه بر بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی قطعات لوله‌ای شکل، دارای پتانسیل تولید لوله‌هایی با طول نسبتاً بلند نیز هست. در این فرایند، به‌دلیل استفاده از سیال تحت فشار بین قطعه و قالب، تقریباً نیروی اصطکاک در این مناطق حذف شده است. این امر باعث تسهیل تولید قطعات بلندتر می‌شود. همچنین، در این فرایند، فشار هیدرواستاتیک بالایی بر قطعه وارد می‌شود و نیز تنش‌ها از نوع فشاری هستند؛ این مسئله باعث به تأخیر افتادن ایجاد و رشد ترک می‌شود، لذا کرنش بیشتری به قطعه می‌توان اعمال نمود. پس از انجام دو پاس از این فرایند مشاهده شد که برخی از خواص ریزساختاری و خواص مکانیکی، بهبود چشم‌گیری پیدا کرد. به عنوان مثال، استحکام نهایی ماده، 1.7 برابر، استحکام تسلیم، 2.6 برابر و سختی، 2.1 برابر شد. همچنین، افت داکتیلیتی معادل 16 درصد مشاهده گردید. نتایج بررسی ریزساختار نشان داد که در اثر دو پاس فرایند، ریزساختار درشت‌دانه با میانگین اندازه دانه‌ی 360 میکرومتر تبدیل به ریزساختاری با سلول/زیردانه‌های فوق ریز با اندازه‌ی میانگین در حدود 635 نانومتر شد.}, keywords_fa = {تغییر شکل پلاستیک شدید,فرایند اکستروژن فشاری تناوبی هیدرواستاتیک لوله,آلیاژ آلومینیوم 5052,لوله}, url = {https://www.iranjme.ir/article_142387.html}, eprint = {https://www.iranjme.ir/article_142387_f911db1899b1435c6f6ec438ec2f5c70.pdf} } @article { author = {Ebrahimi, Zohreh and Behzadi, Parsa}, title = {Design and construction of a quadcopter with a new navigation module as a second view for snipers}, journal = {Iranian Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {8}, number = {8}, pages = {52-59}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2476-504X}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {The aim of this paper is the application of quadcopters to significantly increase the probability of discovering hidden targets by providing an upper sight view of the targets of different points for professional snipers. The mentioned process is performed by a quadcopter equipped with a camera and a transmitter, which is made, assembled, and studied from the beginning according to the requirements of the project, and some necessary studies have been done on its parts and capabilities. Its main flight controller is capable of supporting the required modules and exchanges data online with the radio control and computer. A novel navigation module equipped with a laser rangefinder is also designed in order to calculate and generate output of remote GPS point with the required components, and its controller is programmed according to global locational algorithms. By pressing a button, the coordinate of a specific remote point is created and transmitted to the computer by a serial port. According to a point mission, the quadcopter moves to the announced coordinate and sends the image from the top view with its camera and transmitter. In this way, for the target point, a second image is also provided for the user, besides the direct image which exists through the direct line of sight, which doubles the probability of discovering the targets. The manufacturing process is based on available equipment in the market. Finally, some tests are performed and the results and errors are calculated.}, keywords = {Quadcopter,Navigation module,Sniper,controller}, title_fa = {طراحی و ساخت کوادکوپتر با دستگاه ناوبری جدید به عنوان پنجره دید دوم برای اسنایپرها}, abstract_fa = {این مقاله به طراحی و ساخت یک کوادکوپتر جهت افزایش قابل‌توجه احتمال کشف اهداف مستتر با در اختیار قرار دادن نمای بالای اهداف نقاط مختلف، که از روبرو نیز با دوربین اسلحه تحت نظر هستند، جهت استفاده اسنایپرها می‌پردازد. پروسه ذکر شده توسط یک دستگاه کوادکوپتر مجهز به دوربین و فرستنده انجام می‌گردد، که با توجه به الزامات پروژه از ابتدا ساخته شده و روی قطعات و قابلیت‌های آن مطالعات لازم انجام شده است. کنترلر پرواز آن قابلیت پشتیبانی از ماژول‌های موردنیاز را دارد و با رادیو کنترل و کامپیوتر به‌صورت آنلاین تبادل دیتا می‌نماید. یک ماژول ناوبری جدید، مجهز به مسافت یاب لیزری، جهت محاسبه و ایجاد خروجی نقطه GPS از راه دور ساخته شده و کنترلر آن طبق الگوریتم‌های مکان‌یابی جهانی برنامه‌ریزی شده است؛ طوری که با فشردن یک دکمه مختصات یک نقطه مشخص از راه دور ایجاد شده و ضمن نمایش آن در نمایشگر به کامپیوتر منتقل می‌گردد. کوادکوپتر نیز طبق یک مأموریت نقطه‌ای به مختصات اعلام شده حرکت و با دوربین خود از نمای بالا شکل ارسال می‌کند. بدین‌صورت جهت نقطه هدف، علاوه بر شکل روبرو که از طریق خط دید مستقیم وجود دارد، شکل دوم نیز هم‌زمان در اختیار کاربر قرار می‌گیرد و بدین‌صورت احتمال کشف اهداف دوچندان می‌گردد. بر اساس قطعات موجود در بازار، این مجموعه تهیه و ساخته شده است. در آخر تست عملی انجام شده و نتایج و خطاها محاسبه و ارائه گردیده است.}, keywords_fa = {کوادکوپتر,دستگاه ناوبری,اسنایپر,کنترلر}, url = {https://www.iranjme.ir/article_142388.html}, eprint = {https://www.iranjme.ir/article_142388_2323d7fe63c554e60e3c5a1c8833372f.pdf} } @article { author = {moradjoy Hamedani, masoud and Khorsand, Hamid}, title = {Synthesis and Investigation of Properties of Polyethylene Oxide Bonding System for Production of High Density 316L Alloy Parts by Metal Injection Molding}, journal = {Iranian Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {8}, number = {8}, pages = {60-69}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2476-504X}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {The one forming method in powder engineering is the injection molding method of metal powders. The combination of conventional molding methods in plastic injection and using metal powders has led to significant improvements in the quality of production of sensitive and complex parts in various industries. In this method, the metal powder is mixed with a set of polymeric materials and an injectable mass is formed, which is called feedstock. The resulting feedstock is injected by metal injection machines and the binder part is removed. The de-adhesive part is subjected to a sintering process by controlled atmosphere furnaces to increase its strength and mechanical properties. In this research, first, the optimal binder composition for the production of industrial parts is created. In this research de-binding of a polymeric component at low temperatures is applied to reduce the total production costs of synthesis and after injection of the properties of the final part was discussed. The most important feature of industrial binder composition in the production of various parts is its high ability to remove quickly and without creating cracks and blisters in the final part, while the components of the optimal binder must be available and show good sintering behavior. Based on the results, a four-component binder based on polyethylene oxide has been synthesized, while reducing the final price of the parts, it has been removed well during the solvent and thermal descaling process and its slow release rate during cracking have prevented cracks and blisters in the final parts.}, keywords = {Metal Injection Molding,metal powder,Polymeric Binder,PEO,Sintering}, title_fa = {سنتز و بررسی خواص سیستم بایندری بر پایه پلی اتیلن اکساید به منظور تولید قطعات با دانسیته بالا آلیاژ L316 به کمک روش قالب گیری تزریقی پودر فلزی}, abstract_fa = {یکی از روش‌های شکل دهی در مهندسی پودر روش قالب گیری تزریقی پودر فلزات می باشد. تلفیق روش قالب گیری مرسوم در تزریق پلاستیک با استفاده از پودر فلزات موجب پیشرفت های قابل ملاحظه ای در نحوه و کیفیت تولید قطعات حساس و پیچیده در صنایع مختلف شده است. در این روش پودر با یک مجموعه ماده پلیمری مخلوط می‌شود و یک توده قابل تزریق به وجود می‌آید که آن را فیداستوک می‌نامند. فیداستوک حاصل را توسط ماشین‌های تزریق فلزی، تزریق می‌شود و قطعه بایندر زدایی می‌شود. قطعه چسب‌زدایی شده به ‌منظور افزایش استحکام و خواص مکانیکی توسط کوره‌هایی با اتمسفر کنترل‌شده تحت فرایند تف‌جوشی قرار می‌گیرد. در این پژوهش ابتدا ترکیب بهینه بایندر به منظور تولید قطعات صنعتی به منظور بایندرزدایی سریع و در دماهای کم به منظور کاهش مجموع هزینه‌های تولید سنتز و پس از تزریق خواص قطعه نهایی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. مهمترین ویژگی ترکیب بایندر صنعتی در تولید قطعات مختلف توانایی بالای آن در حذف سریع و بدون ایجاد ترک و تاول در قطعه نهایی می‌باشد، ضمن اینکه اجزای سازنده بایندر بهینه می‌بایست در دسترس بوده و رفتار تف جوشی مناسبی از خود نشان دهد. بر اساس نتایج بدست آمده بایندر چهار جزئی سنتز شده که بر مبنای پلی اتیلن اکساید است ضمن کاهش قیمت نهایی قطعات به خوبی طی فرایند بایندرزدایی حلالی در حلال‌های آلی و سپس بایندر زدایی حرارتی حذف شده و نرخ آهسته خروج آن طی مراحل تف جوشی از ایجاد ترک و تاول در قطعه نهایی جلوگیری کرده است.}, keywords_fa = {قالب‌ گیری تزریقی,پودر فلزی,بایندر پلیمری,پلی اتیلن اکساید,تف جوشی}, url = {https://www.iranjme.ir/article_142389.html}, eprint = {https://www.iranjme.ir/article_142389_bea5fb3b6c365ed526c4326334a14282.pdf} }