طراحی، شبیه سازی و تحلیل نرم افزاری فورج بدون پلیسه قطعات برنجی مورد استفاده در صنایع تولید شیر و اتصالات

چکیده امروزه با توجه به پیشرفت های صنعتی، روش های قدیمی تولید قطعات صنعتی منسوخ شده و روش های جایگزین که هر کدام به نحوی روشی بهینه سازی شده از همان روش های قبل می باشد، توسعه یافته اند. یکی از مهمترین روش های تولید به خصوص در مورد قطعات برنجی، فورج می باشد که به دلیل ویژگی های منحصر به فرد آن همچنان مورد توجه محققین می باشد. یکی از مشکلات روش های قدیمی فورج این است که مقدار قابل ملاحظه ای از مواد اولیه به پلیسه تبدیل می گردد. به همین دلیل روش فورج بدون پلیسه توسعه یافته تا از این اتلاف مواد جلوگیری نماید. به خصوص در مورد فلزهای گران قیمتی مثل برنج این صرفه جویی می تواند از اهمیت بیشتری برخوردار باشد. در این تحقیق به شبیه سازی فرآیند فورجِ بدنه شیر گاز ?1?2?^(//)پرداخته شده است. در این شبیه سازی ها نتایجی مثل نیروی فورج، دمای قالب، سایش ابزار، تنش موثر، مشاهده ی آسیب هایی از قبیل حفره در قطعه کار و پرشدن قالب مورد ارزیابی قرار گرفته است. این نوع کار که از روش المان محدود استفاده می کند و همه ی نتایج مذکور را مورد توجه قرار داده ، بی نظیر می باشد. در گام نخست به شناسایی و شبیه سازی فرآیند موجود در صنعت و ارزیابی آن پرداخته شده و مشکلات آن شناسایی می گردد. سپس پیشنهاداتی برای بهبود همین فرآیند ارائه گردیده و ملاحظه می شود که نه تنها مشکلات قبل حل شده بلکه نیروهای فورج هم حدود22% کاهش می یابد. در گام بعدی به ارائه سه طرح و ایده برای قالب فورج بدون پلیسه پرداخته می شود. از این سه طرح، یکی از آنها یعنی قالب با پلیسه کنترل شده در همان مراحل اولیه شبیه سازی به دلیل پرنشدن کامل قالب حذف و از دو طرح دیگر هم تنها یکی از طرح ها یعنی قالب بدون پلیسه معمولی پذیرفته شد. قالب بدون پلیسه با سنبه مخصوص به دلیل افزایش بیش از حد تنش در یکی از سنبه ها و در نتیجه کاهش شدید عمرِ آن از نظر خستگی مردود دانسته می شود. قالب بدون پلیسه معمولی از نظر نیرو های فورج نسبت به طرح اصلاح شده باپلیسه افزایش 30% داشته و در نتیجه تنش های وارد بر اجزا هم بیشتر بوده و عمر آن ها از نظر خستگی کاهش می یابد، همچنین سایش ابزار قالب بدون پلیسه حدود 12% بیشتر از قالب با پلیسه دیده شد. هزینه تولید قالب در طرح بدون پلیسه کمتر و نرخ تولید به دلیل حذف عملیات اضافی دوره بری افزایش دارد. در مورد قالب و قطعه کار هم افزایش دما مشاهده می شود. در نهایت در وزن لقمه اولیه که gr164 بوده، حدود gr24 صرفه جویی می شود که در تولید انبوه می تواند قابل توجه باشد. بنابراین می توان با دقت بیشتر در انتخاب ابزار و تجهیزات جانبی مثل اره ی برش لقمه ها ، این طرح را به صنعت پیشنهاد داده تا با استفاده از آن هم نرخ تولید افزایش یافته و هم در هزینه تولید کاهش چشمگیری مشاهده گردد.