شبیه سازی و بهینه سازی نیروی شکل دهی در فرآیند شکل دهی ورق با استفاده از بالشتک پلی یورتان

در این مقاله فرآیند شکل دهی ورق در یک قالب حفره ای با استفاده از بالشتک پلی یورتانی به روش المان محدود شبیه سازی شده و در ادامه، عملیات بهینه سازی نیروی شکل دهی برای این فرآیند نیز صورت گرفته است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار آباکوس نیروی پانچ به صورت عددی در طول فرآیند بررسی شده است. هم چنین تاثیر ضخامت پلی یورتان بر روی نیروی شکل دهی با استفاده از روش المان محدود بررسی و مطالعه روی ضخامت بهینه بالشتک با استفاده از نرم افزار مودفرانتیر انجام شده است. بلانک مورداستفاده از جنس آلیاژ آلومینیوم و باضخامت 5 / 1 میلی متر به صورت یک استوانه با قطر 60 میلی متر تهیه شده است. در ادامه نیز سه پلی یورتان جهت شبیه سازی های مختلف باضخامت های 13 ، 15 ، 23 میلی متر و به صورت استوانه ای در نظر گرفته شده است. فرآیند شبیه سازی به این صورت انجام گرفت که پانچ با سرعت ثابت به سمت پایین حرکت کرده تا پلی یورتان را فشرده سازد که درنتیجه آن، بلانک به شکل قالب در خواهد آمد. در این مقاله جهت بهینه سازی از روش الگوریتم چندهدفه ژنتیک و از نرم افزار بهینه ساز مودفرانتیر استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی ازنقطه نظر نیروی پانچ، تطابق خوبی با نتایج تجربی داشته و از طرفی نیز نتایج بهینه سازی نشان از وجود تطابق بالا بین نتایج حاصل از شبیه سازی مدل بهینه و نتایج حاصل از نرم افزار مودفرانتیر دارد. میزان خطا بین نتایج شبیه سازی و بهینه سازی کمتر از 4 % می باشد.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی المان محدود شکل دهی ورق ، بالشتک پلی یورتان ، بهینه سازی خودکار با استفاه از نرم افزارمودفرانتیر ، الگوریتم ژنتیک