شبیه‌سازی فناوری پیش‌فرم فورج قلاب بکسل

قلاب بکسل خودرو یک جزء ایمنی مهم است که برای بکسل کردن خودرو با کمک نیروی خارجی پس از خراب شدن خودرو استفاده می شود. در فرآیند استفاده، برای جلوگیری از شکستگی یا سایش آن، الزامات خاصی برای استحکام، سختی و چقرمگی ضربه قلاب بکسل وجود دارد.

قلاب بکسل خودرو متعلق به نوع محور بلند قطعات خمشی است، به منظور بهبود راندمان تولید، برای اطمینان از استفاده از عملکرد محصول، به عنوان مثال این فرآیند تولید را اتخاذ می کند: پیش فرم فورج رول - خمش - شکل دادن به قالب قالب، و انجام تجزیه و تحلیل نظری و شبیه‌سازی المان محدود فرآیند پیش‌فرم فورج رول.

فرآیند فورج رول

1 طراحی پیش ساخته

نمای پلان و نمودار شماتیک سه بعدی فورج قلاب بکسل در شکل 1 نشان داده شده است. آهنگری رول پیش فرم مناسبی را برای آهنگری قالب ارائه می دهد و وظیفه اصلی طراحی آن فرمول بندی نقشه پیش فرم فورج رول است. شکل معقول پریفرم قبل از آهنگری قالب باید نزدیک به محاسبه شده باشد. بنابراین، فرمول بندی نقشه پیش فرم فورج رول باید بر اساس محاسبه شکل و اندازه باشد.

شکل 1 نقشه آهنگری قلاب

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، پریفرم را از طریق نمای مقطع قلاب بکسل محاسبه کنید. بر اساس حداکثر اندازه مقطع محاسبه شده، مدل فولادی استاندارد می تواند شمش فولادی گرد φ48 میلی متر را انتخاب کند، سپس طول پریفرم اصلی را محاسبه کند.

شکل 2 نقشه برش و پریفرم محاسبه شده

پیش‌فرم فورج رول نهایی همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است را می‌توان بر اساس محاسبات بیشتر بدست آورد.

شکل 3 نقشه پیش فرم فورج رول

2 تعیین پاس های فورج رول و انتخاب سیستم شیار

مطابق شکل 3، حداکثر سطح مقطع و حداقل سطح مقطع پریفرم آهنگری رول بدست می آید و سپس با محاسبه ویژه بیشتر می توان تعداد پاس های آهنگری رول برای قلاب بکسل را 2 به دست آورد.

در طول فرآیند فورج رول، انتخاب شیار تحت تأثیر عوامل زیادی قرار می گیرد. با توجه به الزامات شکل مقطع پریفرم با فورج قالبی پس از فورج رول، سیستم شیار دایره ای شکل برای قلاب بکسل انتخاب می شود و از روش مربوطه برای محاسبه ابعاد مقطع میانی استفاده می شود تا ابعاد این ها به دست آید. قطعات همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.

Fig.4 سیستم شیار آهنگری رول و اندازه مقطع متناظر

شبیه سازی المان محدود پریفرم فورج رول

1 مدل سازی المان محدود

قبل از راه‌اندازی مدل هندسی، ابتدا بر اساس محاسبات پیش‌فرم فورج رول، و سپس با ترکیب با تجربه، ابعاد مربوط به هر بخش را بر روی قالب آهنگری غلتکی شکل قوسی تعیین می‌کنیم و در نتیجه مدل جامد سه‌بعدی را تنظیم می‌کنیم. در طول فرآیند شبیه سازی، دمای اولیه قطعه کار 1180 درجه است، مدل اجزای محدود آهنگری رول به دست می آید، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است.

شکل 5 مدل اجزای محدود فرآیند آهنگری رول

2 نتایج شبیه سازی و تجزیه و تحلیل

مراحل شبیه سازی فرآیند آهنگری رول در شکل 6 نشان داده شده است. مشاهده می شود که پس از فرآیند آهنگری رول دو پاسی، اندازه شعاعی قطعه کار به شدت تغییر می کند، به خصوص در انتها، به کشیدگی زیادی رسیده و در نهایت به دست آمده پریفرم قلاب بکسل بدون فلاش، فرز، مطابق با الزامات فرآیند ساخت پریفرم، نشان دهنده امکان فورجینگ رول در قلاب بکسل است. فرآیند ساخت پریفرم

در طول آهنگری رول، قطعه کار به تدریج در حفره قالب تغییر شکل می دهد. کل فرآیند تغییر شکل توسط هر تغییر شکل محلی تکمیل می شود. بنابراین، فورج رول به نیروی بسیار کمتری نسبت به فرآیند آهنگری قالب عمومی نیاز دارد. گشتاور فورج رول دو پاس ساخت پریفرم در شکل 7 نشان داده شده است.

شکل 6 فرآیند تغییر شکل پیش فرم آهنگری رول

شکل 7 تغییر گشتاور آهنگری رول

تغییرات تنش در لحظات مختلف در طول فرآیند آهنگری رول در شکل 8 نشان داده شده است. توزیع تنش در طی اولین پاس تغییر شکل در شکل 8 الف نشان داده شده است. قطعه کار نشان داده شده در مرحله 10 توسط قالب در وسط گرفته می شود و قسمتی که با قالب تماس دارد تنش بیشتری دارد، در حالی که سایر قسمت ها اساساً تغییر شکل نداده اند. با افزایش مقدار فشار کم به حداکثر مقدار در هنگام تغییر شکل، تنش به حداکثر مقدار می رسد.

توزیع تنش در طول گذر دوم تغییر شکل در شکل 8 ب نشان داده شده است. با مقایسه فرآیند دو پاس، تنش پاس دوم بیشتر است. این به این دلیل است که شمش باید 90 درجه بچرخد و پس از گذر اول وارد حفره پاس دوم شود و یک ناحیه باریک و با تغییر شکل زیاد را تشکیل دهد.

شکل 8 توزیع تنش فرآیند

پس از فورج نوردی قطعه کار، آهنگری نهایی که با خمش بیشتر و آهنگری قالب بدست می آید در شکل 9 نشان داده شده است. مشاهده می شود که قطعه کار به خوبی پر شده است، لبه فلاش یکنواخت تر است و هیچ عیب آهنگری مانند تا شدن ندارد، که مطابق با الزامات طراحی این نشان داد که فرآیند طراحی پریفرم فورج رول معقول و موثر است. منحنی بار ضربه ای آهنگری نهایی در شکل 10 نشان داده شده است و حداکثر بار 7.88MN است، یعنی 788t.

شکل 9 تکمیل آهنگری قلاب

شکل 10 منحنی بار-کورس فرآیند آهنگری نهایی

نتیجه گیری

از طریق تجزیه و تحلیل عددی و شبیه سازی فوق، می توان دریافت که استفاده از فرآیند فورج رول برای ساخت پریفرم قلاب بکسل امکان پذیر و موثر است، پریفرم فورج رول طراحی شده خاص بیشتر با شکل نهایی قلاب بکسل مطابقت دارد. که می تواند قالب گیری دقیق را انجام دهد، دارای کوچکترین فلاش آهنگری و پرداخت سطحی بهتر است، که همچنین ماشینکاری بعدی را تا حد زیادی کاهش می دهد و به طور موثر هزینه های شرکت های آهنگری را کاهش می دهد. بهبود رقابت در بازار محصول

برای درک جامع ماشین آلات فورج رول، لطفا روی " کلیک کنیددستگاه فورج رول" برای جزئیات بیشتر. همچنین، اطلاعات تماس خود را در قسمت "تماس با ما" در سمت راست ارائه دهید، و ما به سرعت با شما تماس خواهیم گرفت.