مدلسازی هندسی، تحلیل کرانه فوقانی و شبیه سازی جریان فلز در فورجینگ دقیق چرخ دنده های ساده

این مقاله به تشریح مدلسازی پارامتریک چرخ دنده ساده، اجزاء قالب فورجینگ دقیق آن و تخمین نیروی شکل دهی به روش کرانه فوقانی می پردازد. با وارد کردن مشخصات هندسی چرخ دنده ساده شامل مدول، تعداد دندانه، زاویه فشار، عرض چرخ دنده و شعاع سوراخ داخلی به برنامه کامپیوتری نوشته شده به زبان Visual Basic، مدل توپر آن در محیط نرم افزارSolidWorks ایجاد می شود. پس از آن ابعاد بیلت و اجزاء قالب فورجینگ دقیق به طور خودکار طراحی شده و مدل سه بعدی آنها ایجاد می شوند.برای تحلیل کرانه فوقانی یک نیم دندانه با پروفیل اینولوت مد نظر قرار گرفته و منطقه تغییر شکل به شش ناحیه تقسیم شده است. با استفاده از میدان سرعت جدیدی که در این مقاله ارایه شده و در آن پدیده بشکه ای شدن دندانه لحاظ شده منحنی تغییرات نیروی شکل دهی بر حسب درصد کاهش ارتفاع بیلت با استفاده از برنامه کامپیوتری نوشته شده به زبان MATLAB بدست آمده است. در انتها نیز نتایج حاصل از تحلیل کرانه فوقانی با نتایج بدست آمده از شبیه سازی به روش حجم محدود (نرم افزار SuperForge) و همچنین نتایج تئوری و آزمایشهای انجام شده توسط سایر محققین مقایسه شده اند.