طراحی و بهینه سازی فرآیند فورج پره فن ژنراتور زیمنس آلیاژ al-۲۰۲۴

فرآیند فورج پره بدلیل هندسه پیچیده و دقت ابعادی بالا، نحوه جریان ماده پیچیده و ضخامت¬های متغیر و در بعضی موارد بسیار کم، فرآیندی پیچیده است. امروزه شبیه¬سازی المان محدود به عنوان یک روش قدتمند، بطور گسترده در فرآیندهای شکل¬دهی فلزات استفاده می¬شود. از مهمترین پارامترهای ورودی شبیه¬سازی عددی، رفتار ماده و شرایط اصطکاکی می¬باشند. آزمایش¬های عملی فشار استوانه و حلقه [رینگ] برای بدست آوردن این پارامترها برای آلیاژ آلومینیوم al-2024 که برای تولید پره فن ژنراتور 202 مگا ولت آمپر زیمنس استفاده می¬شود، اجرا گردید. برای ارزیابی نتایج آزمایش¬ها و صحت شبیه¬سازی¬هایی که انجام می¬شود آزمایش¬های عملی اجرا شده است. به این ترتیب با توجه به هزینه¬های بسیار بالای ساخت نمونه اصلی پره، از آزمایش پرس جانبی استوانه استفاده شد. نتایج آزمایش عملی و شبیه¬سازی عددی تطابق بسیار خوبی با هم دارند. حفره قالب¬ نهایی و سپس پیش¬فرم¬های مورد نیاز برای دست¬یابی به پره al-2024 فن ژنراتور زیمنس ، طراحی گردیده است. این مراحل شامل اکستروژن، خم، آپستینگ و مرحله نهایی برای بدست آوردن یک قطعه سالم و شرایط نیرویی مناسب می¬باشد. فرآیند نهایی در دماهای قالب و قطعه¬کار و نرخ کرنش¬های مختلف شبیه¬سازی شد و با بررسی نتایج، شرایط بهینه فورج ارائه گردید.