مدلسازی عددی و تجربی الگوی جریان ماده در عملیات فورج با پیش فرم های طراحی شده به روش میانیابی المان های مرزی

در این پروژه، ابتدا روش میانیابی المان های مرزی به کمک روش المان محدود، به منظور طراحی قالب های پیش فرم قطعه متقارن محوری بکار رفته است. طرح قالب های پیش فرم با برنامه نوشته شده به زبان python در محیط نرم افزار المان محدود abaqus، با داشتن بیلت اولیه و طرح قالب نهایی بصورت مدل های المان محدود، تولید شدند. سپس عملیات فورج دو مرحله ای با استفاده از پیش فرم های طراحی شده مدلسازی گردید. از نتایج بدست آمده مشاهده شد که استفاده از این پیش فرم ها موجب بهبود شرایط فرآیند می گردد. در ادامه پیش فرم بهینه ای که منجر به حذف عیوب هندسی قطعه و نیز توزیع یکنواخت تر کرنش پلاستیک موثر و به عبارت دیگر تغییر شکل یکنواخت تر قطعه می گردد، تعیین شد. در بخش دیگر این پروژه، کاربردپذیری روش آنالیز حساسیت بر پایه روش المان محدود به منظور طراحی پیش فرم عملیات فورج، بررسی گردید و نشان داده شده که این روش می تواند در عملیات فورجینگ جهت دستیابی به شکل بیلتی که منجر به از بین رفتن خطای هندسی قطعه نهایی فورج گردد، استفاده شود. هم چنین توزیع کرنش پلاستیک موثر یکنواخت تری با استفاده از این روش بدست آمد. مدلسازی فیزیمی فرآیند فورج، با استفاده از ماده مدلسازی پلاستیسین به منظور بررسی و مصور سازی الگوی جریان ماده، یکی دیگر از اهداف این پروژه بود. در این قسمت، پس از انجام مدلسازی عملیات فورج تک مرحله ای و دو مرحله ای مشخص گردید که مدل رفتاری الاستو-ویسکو پلاستیک که در مدل المان محدود جهت شبیه سازی فرآیند شکل دهی بکار رفته است، بخوبی توصیف کننده رفتار جریانی این ماده حین پروسه فورجینگ می باشد. این انطباق هم به لحاظ نیروی شکل دهی و هم الگوی جریان ماده مشاهده گردید.