saeid sheydaei | Urmia University (original) (raw)

Papers by saeid sheydaei

One of the most popular forming processes is the shape rolling process in which the desired shape... more One of the most popular forming processes is the shape rolling process in which the desired shape change is achieved by pressing two rollers with a special shape in the opposite rotational direction. In order to improve the product’s quality and reduce production costs, accurate analysis of the shape rolling process of the compressor blades as well as the investigation of the effective parameters have been done. First, the shape rolling process of a typical compressor blade was simulated based on the experimental data using the finite element method and Design of Experiment (DOE). Then, the effect of various process parameters, including the thickness and width of the preform, the roller diameter, the thickness and width of the flash channel, and the number of the rolling steps on two objectives, namely the rolling force and the amount of the flash were investigated. The obtained data were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA), and the contributory factors of the shape rolling pr...

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications, 2018

Reducing crude oil reserves and also environmental pollution caused by its excessive use has led ... more Reducing crude oil reserves and also environmental pollution caused by its excessive use has led to numerous researches to find alternatives to petroleum-based oils. Thus, owing to lower pollution and higher lubrication efficiency, the use of vegetable base lubricants has been widely considered. Due to the unique properties of different nanoparticles such as sphericality and high surface area besides low environmental risk, the subjected nanoparticles can be applied as additives to the base lubricants and create optimal tribological properties. In this study, in order to improve the lubricating efficiency of vegetable base lubricants, SiO2nanoparticles with different weight concentrations were used in the cold forging process of aluminum alloy. Then, the lubrication proficiency of both nano-lubricants and conventional solid powder lubricants in the forging industry was evaluated. Friction coefficient was determined by standard compression test and friction calibration curves. In ord...

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology

Due to lower environmental pollution and also higher biodegradability of vegetable base oils rela... more Due to lower environmental pollution and also higher biodegradability of vegetable base oils relative to mineral base oils, they can be a good alternative for mineral base types in the metal forming industry. The aim of this study was to evaluate the lubrication efficiency of vegetable base oils relative to mineral base oils (SAE 10 W oil) and, if possible, to replace them with mineral base oils in forging. For the extraction of shear friction coefficient, the friction calibration curves have been used by implementing ring compression tests. In order to evaluate the performance of vegetable base oils and do comparison with mineral base oils, surface roughness, friction coefficient and pressing forces have been extracted for both conditions. Experimental works were carried out using a hydraulic press putting pressure on ring-shaped specimens of 2024 aluminum alloy at room temperature. The results of the experimental studies showed that the vegetable base oils had a satisfactory lubrication performance relative to the mineral base oil (SAE 10 W oil). It was inferred that vegetable base lubricants especially walnut oil, leads to 22% reduction of friction coefficient and also it yields to much lower forming forces compared with mineral base lubricants. Moreover, using vegetable base oils leads to more perseverance of the initial surfaces quality about 26% and 37% relative to the mineral base lubricant and the dry status (no lubrication), respectively.

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology

Lubrication is an essential factor in the metal forming processes such as forging, since it leads... more Lubrication is an essential factor in the metal forming processes such as forging, since it leads to reducing friction at contact surfaces and increasing the surface quality of the forged parts. In order to create desirable tribological properties in the base lubricants, various metal oxide nanoparticles are mostly used as additives. In the present study, the effects of the nanolubricants made by copper oxide (CuO) and alumina (AL2O3) nanoparticles on the surface quality of the forging process have been investigated. The effects of the nanolubricants have been compared with the graphite as a conventional lubricant. Upsetting forging operation of a ring shape workpiece was used for evaluating the lubricants. Experiments were designed and analyzed using Taguchi method and analysis of variance. Results show that the nanolubricants cause a significant improvement on the surface roughness compared to conventional lubricants. Best condition is obtained when 0.8 wt% of CuO nanoparticles is...

چهارمین کنفرانس ملی مهندسی مکانیک و هوافضا, 2020

امروزه روغن¬های پایه گیاهی به¬دلیل آلودگی¬های زیست محیطی پایین و همچنین قابلیت زیست تخریب پذیری ب... more امروزه روغن¬های پایه گیاهی به¬دلیل آلودگی¬های زیست محیطی پایین و همچنین قابلیت زیست تخریب پذیری بالا نسبت به روغن-های پایه معدنی می¬تواند جایگذین مناسبی در صنعت شکل¬دهی فلزات باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی عملکرد روغن¬های پایه گیاهی به¬عنوان سیال حامل نسبت به روغن¬های پایه معدنی (SAE 10W40 oil و پارافین) و در صورت امکان جایگزینی آن¬ها با روغن¬های پایه معدنی در صنعت شکل¬دهی فلزات به¬ویژه فورجینگ می¬باشد. این روغن¬ها به¬عنوان سیال حامل برای روانکارهای جامد پودری در نظر گرفته شده است. جهت ارزیابی عملکرد روغن¬های پایه گیاهی نسبت به روغن¬های پایه معدنی از پارامتر اصطکاک حاصل از شکل¬دهی استفاده شده است و جهت استخراج فاکتور اصطکاک برشی از آزمون فشار حلقه و منحنی¬های کالیبراسیون اصطکاکی استفاده گردیده است. کار تجربی با یک دستگاه پرس هیدرولیکی و نمونه¬های حلقه¬ای شکل از جنس آلیاژ آلومینیوم 2024 در دمای اتاق انجام شد. نتایج بدست آمده از انجام آزمایشات تجربی نشان داد که استفاده از روغن¬های پایه گیاهی به عنوان سیال حامل برای روانکارهای جامد پودری از راندمان و عملکرد مطلوبی نسبت به روغن های پایه معدنی برخوردارند. به¬طوری که در صورت استفاده از روغن¬های پایه گیاهی، فاکتور اصطکاک برشی نسبت به روغن¬های پایه معدنی 12% کاهش را نشان داد.

Iranian Journal of Materials Forming, 2021

SAGE

Reducing crude oil reserves and also environmental pollution caused by its excessive use has led ... more Reducing crude oil reserves and also environmental pollution caused by its excessive use has led to numerous researches to find alternatives to petroleum-based oils. Thus, owing to lower pollution and higher lubrication efficiency, the use of vegetable base lubricants has been widely considered. Due to the unique properties of different nanoparticles such as sphericality and high surface area besides low environmental risk, the subjected nanoparticles can be applied as additives to the base lubricants and create optimal tribological properties. In this study, in order to improve the lubricating efficiency of vegetable base lubricants, SiO 2 nanoparticles with different weight concentrations were used in the cold forging process of aluminum alloy. Then, the lubrication proficiency of both nano-lubricants and conventional solid powder lubricants in the forging industry was evaluated. Friction coefficient was determined by standard compression test and friction calibration curves. In order to evaluate the lubricants' efficiency, two key parameters, namely shear friction coefficient and surface roughness have been considered. Experimental results showed that the presence of SiO 2 nanoparticles in the base lubricants significantly increased the lubrication efficiency of the base lubricants and notably reduced both the friction coefficient and surface roughness.

SAGE

مجله علمی - ترویجی انجمن مهندسان مکانیک ایران, 2018

اصطکاک یک عامل اساسی در هدر روی انرژی و همچنین مستهلک شدن فلزات در فرایندهای مختلف مکانیکی می‌باش... more اصطکاک یک عامل اساسی در هدر روی انرژی و همچنین مستهلک شدن فلزات در فرایندهای مختلف مکانیکی می‌باشد. در صنعت شکل دهی فلزات به منظور غلبه بر اصطکاک و اثرات آن معمولا از روانکاری استفاده می‌شود. مشکلات زیست محیطی در کاربرد روانکارهای معدنی، صنایع مختلف را به استفاده از روغن‌های زیست ‌سازگار سوق داده است. از جمله‌ی این روغن‌ها، روغن‌های پایه گیاهی هستند. هدف از این مطالعه، مقایسه عملکرد روانکارهای پایه گیاهی نسبت به روانکارهای پایه معدنی در صنعت شکل‌دهی سرد آلیاژ آلومینیوم به ویژه در صنعت فورجینگ می‌باشد. در این مقاله فرایند فورج مورد نظر آزمون فشار حلقه بوده و جهت ارزیابی اثر هر یک از روانکارها پارامتر اصطکاک مورد بررسی قرار گرفته است و برای استخراج ضریب اصطکاک از منحنی‌های کالیبراسیون استفاده شده است. نتایج حاصل از انجام آزمایشات تجربی نشان داد که اکثر روانکارهای پایه گیاهی به طور چشم‌گیری ضریب اصطکاک را نسبت به روانکار پایه معدنی کاهش می‌دهند. در نتیجه به دلیل قابلیت و راندمان بالای آنها در روانکاری و کاهش ضریب اصطکاک برشی، روانکارهای پایه گیاهی می‌توانند جایگزین بسیار مناسبی برای روانکارهای پایه معدنی باشد.

Friction is one of the important factors influencing metal forming processes e.g. forging. Beside... more Friction is one of the important factors influencing metal forming processes e.g. forging. Besides considering a set of basic principles, efficient lubrication is the best way to control friction and wear. One way to evaluate the effect of lubricants on the friction in forming processes, is ring compression test. By using calibration curves in the forging process, friction coefficient is calculated. In this paper, the effects of nano-particles solution including copper oxide and alumina within paraffin and oil-10 as the base lubricants on the Coulomb friction model has been studied. In order to obtain the optimal design of experiments Taguchi method has been used and considering the number of investigating factors, L8 orthogonal array selected. After carrying out all suggested tests and using calibration curves for Al7xxx, Coulomb friction coefficients for different lubricants have been obtained. Weight percentage of nano-particles and the type of both base lubricant and nano-particles additives, considered as input variables, and the Coulomb friction coefficient selected as objective variable. Through variance analysis the effectiveness of each input variable on the objective evaluated and values of the input parameters to minimize friction coefficient by Taguchi signal-to-noise method were extracted. The results show that the greatest impact belongs to weight percentage of nanoparticles with a share of 62.15 percent on the friction coefficient and increasing the weight percentage of nanoparticles lead to increasing the friction coefficient. Also, the best combination to minimize friction coefficient is 0.8% solution of alumina nanoparticles with oil 10 as base lubricant.

روانکاری در فرایندهای شکل¬دهی به ویژه فورجینگ به منظور کاهش اصطکاک در سطوح تماسی، کاهش سایش قالب ... more روانکاری در فرایندهای شکل¬دهی به ویژه فورجینگ به منظور کاهش اصطکاک در سطوح تماسی، کاهش سایش قالب و افزایش کیفیت سطح و عمر تجهیزات و ماشین¬آلات ضروری می¬باشد. نانوذرات اکسید فلزات مختلف بدلیل خواص منحصر به فردی همچون مساحت سطح ویژه بالا می¬توانند به عنوان افزودنی به روانکار پایه اضافه شده و خواص تریبولوژیکی مطلوبی را در آن ایجاد نمایند. در پژوهش حاضر، به منظور بهبود کیفیت سطوح در فرایند فورج سرد از دو نوع روانکار پایه (روغن10 و روغن پارافین) غنی شده با درصدهای مختلفی از نانوذرات اکسید مس (Cuo) و آلومینا (AL_2 O_3) استفاده شده است. همچنین جهت طراحی آزمایشات، روش تاگوچی و برای فرایند شکل دهی از فرایند فورج کله زنی قطعه حلقه ای شکل استفاده شده است. برای بررسی عملکرد نانوروانکارها در مقایسه با روانکار پایه، پارامتر زبری سطح مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آزمایشات تجربی و تجزیه و تحلیل آن¬ها به روش آنالیز سیگنال به نویز و واریانس نشان می¬دهند که بهینه¬ترین حالت افزودن %0.8 وزنی نانو ذرات اکسید مس در روغن پارافین می¬باشد، که در حالت بهینه موجب بهبود قابل ملاحظه¬ خاصیت روانکاری می¬شود بطوری که زبری¬سطح نسبت به روغن پارافین و روغن10 فاقد نانوذرات به¬ترتیب %41 و %33 و نسبت به حالت روانکاری با ترکیب %25 گرافیت در روغن پارافین %57 کاهش می¬یابد.

روانکاری در فرایندهای شکل¬دهی به ویژه فورجینگ به منظور کاهش اصطکاک در سطوح تماسی، کاهش نیروی شکل-... more روانکاری در فرایندهای شکل¬دهی به ویژه فورجینگ به منظور کاهش اصطکاک در سطوح تماسی، کاهش نیروی شکل-دهی، کاهش سایش قالب و افزایش کیفیت سطح و عمر ماشین¬آلات ضروری می¬باشد. نانوذرات اکسید فلزات مختلف بدلیل خواص منحصر به فردی همچون مساحت سطح ویژه بالا می¬توانند به عنوان افزودنی به روانکار پایه اضافه شده و خواص تریبولوژیکی مطلوبی را در آن ایجاد نمایند. در پژوهش حاضر، به منظور بهبود شرایط اصطکاکی در فرایند فورج سرد از دو نوع روانکار پایه (روغن10 و روغن پارافین) غنی شده با درصدهای مختلفی از نانوذرات اکسید مس (Cuo) و آلومینا (AL2O3) استفاده شده است. همچنین جهت طراحی آزمایشات، روش تاگوچی و جهت استخراج فاکتور اصطکاک برشی، آزمون فشار حلقه و منحنی¬های کالیبراسیون اصطکاکی بکار رفته است. برای بررسی عملکرد نانوروانکارها در مقایسه با روانکار معمولی، پارامتر اصطکاک مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آزمایشات تجربی و تجزیه و تحلیل آن¬ها به روش آنالیز سیگنال به نویز و واریانس نشان می¬دهند که بهینه¬ترین حالت، افزودن 0.8% وزنی نانو ذرات آلومینا در روغن10 می¬باشد، که در حالت بهینه، موجب بهبود قابل ملاحظه¬ خاصیت روانکاری می¬شود بطوری که فاکتور اصطکاک نسبت به روغن پارافین و روغن10 فاقد نانو ذرات بترتیب 17% و 12% و نسبت به حالت بدون روانکاری31% کاهش می¬یابد

Lubrication is an essential factor in the metal forming processes such as forging, since it leads... more Lubrication is an essential factor in the metal forming processes such as forging, since it leads to reducing friction at contact surfaces and increasing the surface quality of the forged parts. In order to create desirable tribological properties in the base lubricants, various metal oxide nanoparticles are mostly used as additives. In the present study, the effects of the nanolubricants made by copper oxide (CuO) and alumina (AL 2 O 3) nanoparticles on the surface quality of the forging process have been investigated. The effects of the nanolubricants have been compared with the graphite as a conventional lubricant. Upsetting forging operation of a ring shape workpiece was used for evaluating the lubricants. Experiments were designed and analyzed using Taguchi method and analysis of variance. Results show that the nanolu-bricants cause a significant improvement on the surface roughness compared to conventional lubricants. Best condition is obtained when 0.8 wt% of CuO nanoparticles is added in paraffin lubricant. Compared with the case of base lubricants with no additives, roughness reduced by 41% and 33% for paraffin and oil10, respectively. Also, the surface roughness decreased by 496% and 235% compared with dry graphite powder and paraffin with 25% graphite, correspondingly.

Conference Presentations by saeid sheydaei

مهندسی مکانیک, 2021

جلوگیری از سایش شدید ابزار و افزایش کیفیت و سلامت سطوح از جمله چالش¬های اصلی محققان در زمینه¬¬های... more جلوگیری از سایش شدید ابزار و افزایش کیفیت و سلامت سطوح از جمله چالش¬های اصلی محققان در زمینه¬¬های ماشینکاری می¬باشند. به منظور دست¬یابی به چنین هدفی روانکاری و انتخاب نوع مناسب روانکار، یکی از ساده¬ترین و موثرترین راه دستیابی به کاهش سایش ابزار و کاهش زبری سطوح حاصله خواهد شد. هدف از این تحقیق ارزیابی تاثیر استفاده از نانوذرات Sio2 در روانکار پایه (روغن پارافین صنعتی) در فرآیندهای ماشینکاری می¬باشد. جهت ارزیابی عملکرد نانوروانکار حاصله نسبت به روانکار پایه، پارامتر زبری سطح مورد ارزیابی قرار گرفته است. کار تجربی توسط ماشین تراش TM50 با سرعت و شرایط مشخص روی فولاد ساختمانیSt 52 انجام شد. نتایج به¬دست آمده از انجام آزمایشات تجربی نشان داد که در صورت استفاده از نانوذرات Sio2 در روانکار پایه (روغن پارافین صنعتی) زبری سطح به میزان قابل توجهی کاهش یافت و باعث ایجاد کیفیت سطح مطلوبی در نمونه¬های مورد آزمایش حاصل گردید. به¬طوری که در صورت استفاده از 0.8 % نانوذرات Sio2 در روانکار پایه زبری سطح نسبت به حالت خشک و روغن پارافین صنعتی فاقد نانوذرات به¬ترتیب 55% و 15% کاهش یافت و باعث افزایش کیفیت و سلامت سطوح گردید

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications, 2018

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology

چهارمین کنفرانس ملی مهندسی مکانیک و هوافضا, 2020

Iranian Journal of Materials Forming, 2021

SAGE

Reducing crude oil reserves and also environmental pollution caused by its excessive use has led ... more Reducing crude oil reserves and also environmental pollution caused by its excessive use has led to numerous researches to find alternatives to petroleum-based oils. Thus, owing to lower pollution and higher lubrication efficiency, the use of vegetable base lubricants has been widely considered. Due to the unique properties of different nanoparticles such as sphericality and high surface area besides low environmental risk, the subjected nanoparticles can be applied as additives to the base lubricants and create optimal tribological properties. In this study, in order to improve the lubricating efficiency of vegetable base lubricants, SiO 2 nanoparticles with different weight concentrations were used in the cold forging process of aluminum alloy. Then, the lubrication proficiency of both nano-lubricants and conventional solid powder lubricants in the forging industry was evaluated. Friction coefficient was determined by standard compression test and friction calibration curves. In order to evaluate the lubricants' efficiency, two key parameters, namely shear friction coefficient and surface roughness have been considered. Experimental results showed that the presence of SiO 2 nanoparticles in the base lubricants significantly increased the lubrication efficiency of the base lubricants and notably reduced both the friction coefficient and surface roughness.

SAGE

مجله علمی - ترویجی انجمن مهندسان مکانیک ایران, 2018

Lubrication is an essential factor in the metal forming processes such as forging, since it leads... more Lubrication is an essential factor in the metal forming processes such as forging, since it leads to reducing friction at contact surfaces and increasing the surface quality of the forged parts. In order to create desirable tribological properties in the base lubricants, various metal oxide nanoparticles are mostly used as additives. In the present study, the effects of the nanolubricants made by copper oxide (CuO) and alumina (AL 2 O 3) nanoparticles on the surface quality of the forging process have been investigated. The effects of the nanolubricants have been compared with the graphite as a conventional lubricant. Upsetting forging operation of a ring shape workpiece was used for evaluating the lubricants. Experiments were designed and analyzed using Taguchi method and analysis of variance. Results show that the nanolu-bricants cause a significant improvement on the surface roughness compared to conventional lubricants. Best condition is obtained when 0.8 wt% of CuO nanoparticles is added in paraffin lubricant. Compared with the case of base lubricants with no additives, roughness reduced by 41% and 33% for paraffin and oil10, respectively. Also, the surface roughness decreased by 496% and 235% compared with dry graphite powder and paraffin with 25% graphite, correspondingly.

مهندسی مکانیک, 2021