اصول طراحی پریفرم بین مراحل در فرآیند فورج مقاطع پیچیده با استفاده از روش المان محدود

آهنگری یکی از مهمترین روش های شکل دهی فلزات می باشد و قطعات زیادی توسط این روش تولید می شوند. برای قطعات با هندسه ساده می توان با یک مرحله آهنگری به شکل نهایی قطعه دست پیدا کرد، اما هنگامیکه هندسه شکل نهایی مقداری پیچیده می شود برای سهولت در سیلان فلز، کاهش سایش نهایی و پر شدن کامل قالب نیاز است که فرآیند آهنگری در دو یا چند مرحله انجام پذیرد. بدین منظور پیش فرم آهنگری باید طراحی گردد. هدف از طراحی پیش فرم، بدست آوردن هندسه بهینه شکل قطعه ای است که در قالب نهایی قرار می گیرد و محصولی مطلوب و دلخواه، بدون عیب و یا حداقل دور ریز مواد را ایجاد کند. طراحی پیش فرم مناسب به مقدار قابل توجهی هزینه های تولید را کاهش می دهد. در گذشته پیش فرم آهنگری توسط روش سعی و خطا و قوانین حاصل از تجربه طراحی می شده است که این طراحی عمدتاً بسیار وقت گیر و پر هزینه می باشد. با ظهور کامپیوتر و توسعه روش های عددی محققان زیادی فرآیند های شکل دهی را توسط کامپیوتر و نرم افزار های المان محدود شبیه سازی کردند. بدین وسیله طراحی فرآیندهای شکل دهی در زمان کمتر و با هزینه به مراتب کمتری نسبت به روش سعی و خطا انجام می گیرد. یکی از اهداف این پژوهش جمع آوری و دسته بندی اصول و قوانین مربوط به طراحی پیش فرم آهنگری با استفاده از منابع و مراجع موجود می باشد. سپس مراحل تولید صنعتی یک قطعه پیچیده آلومینیومی از جنس aa2014 مورد بررسی قرار می گیرد و با مقایسه پیش فرم صنعتی موجود با اصول بدست آمده و اعمال تغییرات در پیش فرم موجود، امکان کاهش مراحل آهنگری برای تولید این قطعه از سه مرحله به دو مرحله با استفاده از نرم افزار deform-3d مورد ارزیابی قرار می گیرد. پس از آن مجدداً با استفاده از هندسه شکل نهایی قطعه و اصول بدست آمده، پیش فرم جدیدی طراحی می شود. آنگاه با مقایسه پیش فرم طراحی شده و پیش فرم های موجود، پارامترهایی نظیر نیروی مورد نیاز آهنگری، پر شدن کامل قالب، سیلان بدون عیب فلز و غیره بررسی می شوند.