طراحی قالب پیش فرم فورج برای قطعه فولاد ساختمانی انحنا دار (تحلیلی و المان محدود)
کد مقاله : 1012-ICME (R1)
نویسندگان
نهال برزگرباقری *
دانشگاه امیرکبیر
چکیده مقاله
یکی از مراحل کلیدی در فرایند طراحی قالب‌های فورج، طراحی قالب‌های پیش‌ شکل‌دهی است که نقش تعیین‌کننده‌ای در توزیع تنش و کرنش به صورت یکنواخت فلز درعملیات فورج چندمرحله‌ای دارد. در فرایند فورج بسته، هدف اصلی آن است که فلز درون قالب نهایی به‌گونه‌ای جریان یابد که حفره‌ی قالب به‌صورت کامل پر شده و در عین حال تنش‌های داخلی و نیروی فورج به حداقل مقدار ممکن برسند. در این پژوهش، قالب پیش‌ شکل‌دهنده برای قطعه‌ای با ابعاد و هندسه‌ی مشخص (انحنا دار) طراحی و با استفاده از روش تحلیل عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مرحله‌ی نخست، هندسه‌ی قالب بر اساس معیارهای تجربی و الزامات فرایند فورج طراحی شده و سپس توزیع تنش، فشار تماسی و کرنش درون قالب به‌وسیله‌ی تحلیل اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. برای صحت‌سنجی نتایج عددی، مقادیر حاصل از تحلیل با داده‌های روابط تحلیلی کلاسیک مقایسه گردید. بدین منظور شبیه سازی در قالب دو روش تحلیل سه بعدی متقارن محوری و دو بعدی انجام گرفت و در هر مدل بین توزیع تنش فشاری و اصطکاک از مدل ترسکا بهره برده شد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که طراحی صحیح قالب پیش‌فرم می‌تواند نقش کلیدی در کاهش تنش‌های متمرکز، بهبود کیفیت شکل‌دهی و نزدیک‌سازی رفتار واقعی قطعه به نتایج تحلیلی داشته باشد. این موضوع اهمیت به‌کارگیری قالب‌های چند مرحله‌ای و پیش‌فرم را در فرآیندهای شکل‌دهی قطعات منحنی و هندسه‌های پیچیده به‌وضوح برجسته می‌کند. همچنین، طراحی صحیح مراحل پیش‌ شکل‌دهی منجر به افزایش عمر قالب نهایی و کاهش سایش سطوح تماس خواهد شد.
کلیدواژه ها
طراحی قالب پیش‌ شکل‌دهی، فرایند فورج بسته، تحلیل اجزای محدود، توزیع تنش و جریان فلز، بهینه‌سازی هندسه قالب
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر