بهینه‌سازی شکلی قالب‌های پیش‌فرم در فرآیند آهنگری دقیق دو مرحله‌ای

در فرآیند آهنگری، هندسه قالب پیش‌فرم، نقش مهمی در کیفیت قطعه آهنگری شده و کاهش هزینه تولید دارد. پرنشدن کامل قالب، چروکیدگی، خواص متالورژیکی غیریکنواخت و ایجاد پلیسه زیاد و نامناسب، مهم‌ترین معایب در فرآیند آهنگری می‌باشند که با طراحی مناسب قالب پیش‌فرم می‌توانند از بین رفته یا کاهش یابند. در این تحقیق، بهینه‌سازی شکل قالب پیش‌فرم در فرآیند آهنگری دو مرحله‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور، کدهای شبیه‌سازی فرآیند آهنگری به زبان پایتون در نرم‌افزار ABAQUS اجرا ‌گردیده و برای بهینه‌سازی از الگوریتم ژنتیک با شیوه نخبه‌گرا که در نرم‌افزار MATLAB توسعه داده شده، استفاده می‌گردد. برای صحت سنجی روش فوق دو مثال حل می­شود. در مثال اول، آهنگری سرد یک سیلندر توخالی آلومینیومی در یک مرحله، باعث ایجاد پدیده چروکیدگی در سطح داخلی آن می‌شود. جهت حذف پدیده چروکیدگی، آهنگری در دو مرحله انجام ‌گردیده و شکل قالب پیش‌فرم در مرحله اول به گونه‌ای تعیین می‌شود که عیب چروکیدگی برطرف گردد. در مثال دوم، با تغییر شکل قالب پیش­فرم، پلیسه ایجاد شده در تولید دنده متحرک سه و چهار خودرو پژو از مقدار %9/13 به %5/3 کاهش می‌یابد. برای اعتبارسنجی نتایج بهینه سازی، دنده مذکور در شرکت آهنگری خودرو با قالب پیش‌فرم بهینه آهنگری شد و صحت نتایج تایید گردید.