پیش بینی نیروی آهنگری شعاعی داغ تک مرحله ای با استفاده از روش رویه پاسخ

Abstract

آهنگری شعاعی داغ یک فرآیند آهنگری قالب باز محسوب می­شو­د که برای تبدیل لقمه­­های فولادی بزرگ به سیلندرهای توپر و توخالی مورد استفاده قرار می­گیرد. تغییر شکل در این روش حاصل تعداد زیادی عمل رفت و برگشت چهار قالب می­باشد که با فاصله کوتاه و به صورت شعاعی در محیط قطعه­کار قرار گرفته­اند. از آنجاییکه ماکزیمم توان دستگاه­های آهنگری شعاعی، مقداری ثابت است، دانستن مقدار نیروی وارد بر قالب می­تواند از آسیب رساندن به دستگاه و هدر رفتن ماده جلوگیری به عمل آورد. در این تحقیق فرآیند آهنگری شعاعی داغ تک مرحله­ای با استفاده از روش اجزای محدود سه بعدی و به صورت ترمومکانیکی شبیه­سازی گردیده است. رفتار ماده الاستو- ویسکو- پلاستیک و اصطکاک به صورت ترکیبی از اصطکاک کولمب و تنش برشی محدود شده در نظر گرفته شده است. از آنجایی که تعیین نیروی آهنگری با استفاده از شبیه­سازی فرآیند نیاز به صرف زمان و هزینه زیاد دارد، به منظور پیش بینی نیروی وارد بر قالب، از روش رویه پاسخ که یکی از روش­های طراحی آزمایش است، استفاده گردیده است. روش رویه پاسخ روشی است که با استفاده از یک سری تکنیک­های آماری و ریاضی، رابطه­ای درجه 2 بین پارامترهای خروجی و ورودی به وجود می­آورد و فرآیند را بهینه می­کند. در این مقاله چهار پارامتر زاویه ورودی قالب، درجه حرارت اولیه قطعه­کار، میزان پیشروی طولی قطعه­کار و میزان کاهش سطح مقطع قطعه­کار به عنوان پارامترهای ورودی و نیروی وارد بر قالب به عنوان پارامتر خروجی در نظر گرفته شده است.