مقاله روش المان محدود چیست، اهنگری قالب بسته

دانلود مقاله روش آلمان محدود، اهنگری قالب بسته

چکیده
هنگام تولید یک قطعه جدید آهنگری ، معمولا یک مرحله سعی وخطا جهت بدست آوردن قطعه بدون عیوب آهنگری، وجود دارد. در این مرحله ، تجربه های قبلی طراح و سازنده، کمک مهمی جهت کاهش آزمایشات می کند. با این وجود ، با ورود قطعات با شکلهای متفاوت و طراحی های گوناگونی که می توانند برای آنها پیشنهاد گردد ، شبیه سازهای کامپیوتری در مرحله طراحی ، می توانند در جهت مشاهده رفتار جریان مواد ، رؤیت عیوب احتمالی و بهینه سازی طرح، بکار گرفته شوند . در این مقاله ، به شبیه سازی فرآیند آهنگری و کاربرد آن در صنعت و بهینه سازی طراحی به منظور تولید قطعه بدون عیب، پرداخته می شود .

واژهای کلیدی: روش المان محدود ، آهنگری قالب بسته ، شبیه سازی ، قالب پیش فرم

مقدمه
در اواخر دهه ۱۹۷۰ و اوایل دهه ۱۹۸۰ استفاده از تکنیک های کامپیوتری مهندسی (CAE)، طراحی(CAD) و ساخت بکمک کامپیوتر (CAM) در زمینه صنعت شکل دهی فلزات بطور قابل ملاحظه ای افزایش یافته و بنظر می رسد این تمایل بسمت کاربرد وسیعتری در زمینه شبیه سازی انواع فرآیندها و طراحی بهینه عوامل موثر در تولید، در حال گسترش باشد.
از میان روشهای مختلف جهت شبیه سازی فرآیندها، شبیه سازی به روش المان محدود (FEM) جایگاه ویژه ای در ساخت وتولید به خود اختصاص داده است . از مزایای مهم بکارگیری روش المان محدود در شبیه سازی فرآیندهای ساخت وتولید، می توان موارد زیر را ذکر نمود:
۱- تحلیل مدلها با هندسه پیچیده و شرایط مرزی و اولیه مشکل
۲- قابلیت دستیابی به جزئیات بعنوان مثال جزئیات مکانیکی در جسم تغییر شکل پذیر همچون سرعت, کرنش ها, تنش ها, دماها و یا توزیع فشار در سطح تماس.
در میان روشهای شکل دهی ، آهنگری یکی از فرآیند های رایج و مهم می باشد . در روشهای سنتی طراحی قالب آهنگری، روابط تجربی و کار های انجام گرفته در گذشته مبنای طراحی بوده و برای حصول یک قالب قابل قبول و ابعاد و شکل مناسب بیلت اولیه ، معمولآ چندین مرحله سعی و خطا لازم می باشد .

از آنجا که بدون داشتن دانشی درباره تأثیر پارامترهایی همچون شرایط اصطکاکی ، خواص مواد و هندسه قطعه کار روی مکانیک فرآیند, امکان طراحی بهینه قالب ، انتخاب تجهیزات مناسب و پیش بینی و پیش گیری از عیوب و نقص هایی که ممکن است اتفاق افتند وجود ندارد، بنابراین مدل کردن فرآیند برای شبیه سازی کامپیوتری مورد توجه زیادی در تکنولوژی مدرن شکل دهی فلزات قرار گرفته است. در دهه اخیر ، با انجام تحقیقات فراوانی که در زمینه کاربرد المان محدود در زمینه شبیه سازی فرآیند ها انجام گرفته ، این امکان بوجود آمده که با استفاده از این ابزار بتوان در جهت طراحی بهینه با سرعت بیشتر و هزینه کمتر گام برداشت.
در این مقاله ، فورج قالب بسته چندین قطعه پیچیده فورج ( از لحاظ شکلی ) مورد بررسی قرار می گیرد و اینکه چگونه شبیه سازی کامپیوتری می تواند در طراحی بهینه مورد استفاده قرار گیرد ، نشان داده می شود. در شبیه سازی فرآیند آهنگری از نرم افزار Qform که تحت لیسانس شرکت آهنگری ایران خودرو می باشد ، استفاده گردیده است