يکي از نرم­افزارهاي معروف که به‌صورتي گسترده و در سطح جهاني در زمينه قالب­هاي کشش و فرايند هيدروفرمينگ استفاده مي­شود، نرم افزار Autoform است، در اين مقاله، به معرفي مختصر اين نرم­افزار و تحليل يک قطعه پيچيده و واقعي به‌کمک اين نرم­افزار، پرداخته­ايم.

معرفي نرم­افزار

چند سالي است که نرم­افزارهاي تحليلي، وارد دنياي قالب­سازي شده و اکنون با رشدي چشمگير، به‌عنوان بخشي جدانشدني از فرايند طراحي قالب درآمده­اند. در زمينه طراحي و تحليل قالب­هاي فلزي و کشش نيز چند نرم­افزار به بازار صنعت آمده است که معروف­ترين آنها نرم­افزار Autoform است. اين نرم­افزار محصول يک شرکت آلماني – سوئيسي است که اکنون در اکثر شرکت­هاي بزرگ و معروف دنيا مورداستفاده قرار مي­گيرد. يکي از دلايل اصلي رشد استفاده از اين نرم­افزار در صنايع قالب­سازي اين است که باوجود پيچيده‌بودن تحليل­هاي تماسي که اساس روش­هاي حل اين نرم­افزار است، نرم­افزار طوري طراحي شده است که کاربر را درگير مباحث مربوط به نرم­افزارهاي تحليلي مانند المان­بندي، تعيين نوع المان و ... نمي­کند.

اين نرم­افزار، داراي ماژول­هاي بسياري است که به‌کمک هر يک از آنها مي­توانيد قسمتي از فرايند طراحي قالب را بررسي کنيد. ابتدا چند ماژول معروف و کاربردي اين نرم­افزار را معرفي مي­کنيم:

ماژول One Step: به‌کمک اين ماژول مي­توان يک قطعه را از نظر شکل­پذيري مورد بررسي قرار داد. در اين ماژول، امکان تعريف قالب (سنبه و ماتريس) وجود ندارد، اما مي­تواند ورق­گيري، ورق و نيروي ورق­گير را در تحليل درنظر گرفت و تغيير شکل ورق اوليه را موردبررسي قرار داد. از اين ماژول براي بررسي معايب قطعه طراحي شده و همچنين در مراحل اوليه طراحي قالب مي­توان استفاده کرد (شکل 1). همچنين در اين ماژول امکان پيشنهاد Blank اوليه توسط نرم­افزار وجود دارد

شکل 1: معرفي نواحي داراي مشکل در شکل­گيري قطعه توسط نرم­افزار

2. ماژول die designer: به کمک اين ماژول مي­توان با وارد کردن فايل قطعه به محيط نرم­افزار، سطوح قالب (Die Face) را از روي فايل قطعه، طراحي کرد سپس مدل طراحي شده را به نرم­افزارهاي تحليلي انتقال داد. در اين ماژول امکاناتي براي قرار دادن قطعه در بهينه­ترين زاويه و جهت به‌هنگام عمليات کشش، وجود دارد.

3. ماژول Incremental: به‌کمک اين ماژول که کامل­ترين ماژول اين نرم­افزار به‌شمار مي­آيد، مي­توان قطعه، سطوح سنبه و ماتريس و مواردي مانند Pad و Cam را وارد نرم­افزار کرده و حرکت کامل قالب را شبيه­سازي و کيفيت قطعه را تحت سنبه و ماتريس طراحي‌شده، بررسي کرد. مثال مورداستفاده در اين مقاله، تحت اين ماژول، بررسي شده است.

4. ماژول Hydro: به‌کمک اين ماژول، مي­توان قالب­هاي هيدروفرمينگ را تحليل کرد. در اين قالب­ها که در کشور ما هنوز به­طوري گسترده، از آنها استفاده نمي­شود، تغيير شکل قطعه توسط نيروي سيالي مانند آب صابون و يا روغن هيدروليک صورت مي­گيرد.

البته در برخي قالب­ها علاوه‌بر نيروي مکانيکي پرس از نيروي هيدروليکي به‌عنوان نيروي کمکي در تغيير شکل ورق استفاده مي­شود که به اين نوع قالب­ها قالب­هاي هيدرومکانيکال گفته مي­شود. نرم­افزار Autoform داراي قابليت تحليل اين نوع قالب­هاست.

5. ماژول Trim: همان­طور که از اسم اين ماژول مشخص است، در مواردي که قرار است برشي در لبه قطعه ايجاد شود، از آن استفاده مي­شود.

6. علاوه‌بر اين ماژول، ماژول­هاي ديگري نيز در اين نرم­افزار وجود دارد که به‌کمک آنها مي­توان مواردي مانند بهينه‌کردن قالب، به‌دست آوردن بهترين چيدمان و جانمايي براي به‌دست‌آوردن بيشترين تعداد قطعه خام از روي نوار خام، طراحي قطعه خام اوليه و ... را بررسي کرد.

بررسي اثر ابعاد و شکل قطعه خام اوليه بر کيفيت قطعه نهايي

به‌عنوان مثالي عملي و واقعي، يکي از قطعات پيچيده خودرو توسط اين نرم­افزار، تحليل شد. در اين تحليل، اثر شکل قطعه خام اوليه بر کيفيت قطعه نهايي موردبررسي قرار گرفته است. قطعه واقعي مورد نظر در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2: قطعه واقعي تحليل شده

ابتدا يک Blank مستطيلي به‌صورت نشان داده شده در شکل 3 براي قرار دادن در داخل قالب درنظر گرفته­ايم. اگر اين قطعه را با سنبه و ماتريسي که در شکل نشان داده شده، تغيير شکل دهيم به نتايج جالبي مي­رسيم. بااينکه اين قطعه از ابعاد قطعه نهايي، بزرگتر درنظر گرفته شده، ولي کشش ناموفقي داشته و پس از عمل‌کردن قالب، دچار پارگي شديد شده‌است. نتيجه ارائه شده در نرم­افزار در شکل 4 نشان داده شده‌است

شکل 4: پارگي شديد قطعه خام مستطيل‌شکل اوليه

وجود ماده زايد در مرزهاي قطعه و چروک سريع ماده در اطراف ورق­گير مانع جريان ماده در فرايند کشش شده و در نتيجه قطعه دچار پارگي شديد شده و کشش ناموفقي خواهد داشت.

اکنون شکل قطعه اوليه را تغيير داده و از Blank برش­خورده در شکل 5 در تحليل استفاده مي­کنيم. سنبه و ماتريس مورداستفاده در شکل 6 نشان داده شده است.

شکل 5: قطعه خام تغيير شکل داده شده

شکل 6: سنبه، ماتريس و ورق­گير در محيط نرم­افزار

نتايج اين تحليل، بسيار جالب و قابل توجه است. قطعه حاصل از عملکرد قالب، در شکل 7 نشان داده شده است. همانطور که مشاهده مي­کنيد، اين قطعه داراي کيفيت کشش بسيار مناسبي است

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: