طراحی بهینه هندسه ابزار اتصال سرد با قالب ثابت به روش طراحی آزمایش متعامد (OED)

فرایند اتصال سرد ورق فلزی روشی مبتنی بر شکل دهی برای همبندی قطعات ورقی است. برای اطمینان از یک اتصال با استحکام کافی لازم است ابزار شکل دهی به صورت بهینه طراحی شود. در این مقاله به مطالعه عددی و تجربی فرآیند اتصال سرد ورق فولادی با قالب ثابت به منظور بهینهسازی متغیرهای هندسی ابزار اتصال سرد پرداخته شده است. در این مطالعه با استفاده از روش طراحی آزمایش متعامد و تحلیل المان محدود، قطر سنبه، ارتفاع حفره قالب، عرض شیار کف قالب و زاویه کف سنبه، به عنوان پارامترهای ورودی مهم طراحی ابزار برای رسیدن به بیشترین استحکام کششی اتصال سرد به عنوان متغیر هدف ، بهینه سازی شد. ورق به کاررفته در این تحقیق به ضخامتهای 1 و 2 mm، از جنس فولاد DX51D است که بر اساس استاندارد EN10346/00 توسط شرکت فولاد مبارکه تولید میشود . پس از شبیه سازی آزمایشهای طراحی شده به کمک روش طراحی آزمایش متعامد، مقادیر 2/6 mm برای شعاع سنبه، 1/4 mm برای ارتفاع قالب، 1/2 mm برای عرض شیار کف قالب، 1 درجه برای زاویه کف سنبه و 2319 N برای استحکام اتصال به عنوان مقادیر بهینه به دست آمد. پس از بهینه سازی پارامترهای هندسی طراحی ابزار بر اساس آزمایشهای المانمحدود، طراحی و ساخت ابزار اتصال سرد انجام گرفت . ارزیابی و مقایسه ی نتایج شبیه سازی طراحی بهینه، با نتایج تجربی به دست آمده برای هندسه ی اتصال و استحکام کششی آن، انطباق قابل قبولی را نشان داد.

کلیدواژه ها:

اتصال سرد ورق فلزی ، روش طراحی آزمایش متعامد OED ، بهینه سازی ، تحلیل المان محدود ، استحکام اتصال