تعیین مسیر فشار و سرعت سنبه در فرایند هیدروفرمینگ قطعات فنجانی شکل با استفاده از روش بهینه سازی تطبیقی بر پایه شبیه سازی

در این مقاله یک روش کاربردی به صورت ترکیب شبیه سازی المان محدود و بهینه سازی بازپخت شبیه سازی شده تطبیقی (ASA) برای طراحی و تحلیل فرایند هیدروفرمینگ ورق تدوین و توسعه داده شد. شبیه سازی فرایند توسط کد المان محدود در قالب تعریف پارامتریک پارامترهای فرایند، این انعطاف پذیری را در روش ارایه شده ایجاد می نماید تا ابعاد هندسی قطعه و قالب و خواص مواد جزئی از داده های ورودی برنامه بهینه سازی را تشکیل دهند. بازتعریف پارامترهای روش ASA متناسب با فرایند هیدروفرمینگ ورق موجب شد تا همگرایی داده ها در زمان کوتاه تر و دقت بالاتر صورت پذیرد. یک کد واسط در برنامه متلب به منظور مدیریت اتوماتیک ارتباط بین شبیه-سازی و بهینه سازی تدوین گردید، به طوری که نیازی به دخالت کاربر یا طراح در حین اجرای فرایند بهینه سازی نخواهد بود. هدف این پژوهش از ارایه روش ترکیبی شبیه-سازی انعطاف پذیرفرایند، دست یابی به مسیر بهینه بارگذاری فشار شکل دهی، تعیین سرعت مطلوب سنبه، تولید قطعه ای سالم با کمینه نازک شدگی، حذف عیوب چروکیدگی و پارگی می باشد. در این پژوهش، به منظور همگام سازی مسیر بهینه فشار و سرعت مطلوب سنبه در شکل دهی قطعات فنجانی شکل، دو نوع روش بارگذاری مختلف متناسب با نوع حرکت رم دستگاه پرس ارائه می شود. با استفاده از روش های بهینه سازی با سرعت ثابت و متغیر، برای یک قطعه فولادی با هندسه مخروطی به ترتیب مقادیر نازک شدگی 9778/12 و 3295/12 درصد با انجام تعداد 202 و 148 شبیه سازی حاصل شد. این نتیجه نشان دهنده بهبود کیفیت محصول نهایی و کاهش تعداد تکرارهای شبیه سازی در روش سرعت متغیر می باشد. تطابق مناسب داده های عددی و نتایج تجربی اعتبار و صحت روش بهینه سازی پیشنهادی را تایید نمود.