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

در این مقاله یک روش کاربردی به‌صورت ترکیب شبیه‌سازی المان محدود و بهینه‌سازی بازپخت شبیه‌سازی‌شده تطبیقی (asa) برای طراحی و تحلیل فرایند هیدروفرمینگ ورق تدوین و توسعه داده شد. شبیه‌سازی فرایند توسط کد المان محدود در قالب تعریف پارامتریک پارامترهای فرایند، این انعطاف‌پذیری را در روش ارایه‌شده ایجاد می‌نماید تا ابعاد هندسی قطعه و قالب و خواص مواد جزئی از داده‌های ورودی برنامه بهینه‌سازی را تشکیل دهند. بازتعریفِ پارامترهای روش asa متناسب با فرایند هیدروفرمینگ ورق موجب شد تا همگرایی داده‌ها در زمان کوتاه‌تر و دقت بالاتر صورت پذیرد. یک کد واسط در برنامه متلب به‌منظور مدیریتِ اتوماتیکِ ارتباط بین شبیهسازی و بهینه‌سازی تدوین گردید، به‌طوری‌که نیازی به دخالت کاربر یا طراح در حین اجرای فرایند بهینه‌سازی نخواهد بود. هدف این پژوهش از ارایه روش ترکیبیِ شبیهسازی انعطاف‌پذیرِ فرایند، دست‌یابی به مسیر بهینه بارگذاری فشار شکل‌دهی، تعیین سرعت مطلوب سنبه، تولید قطعه‌ای سالم با کمینه نازک‌شدگی، حذف عیوب چروکیدگی و پارگی می‌باشد. در این پژوهش، به‌منظور همگام‌سازی مسیر بهینه فشار و سرعت مطلوب سنبه در شکل‌دهی قطعات فنجانی‌شکل، دو نوع روش بارگذاری مختلف متناسب با نوع حرکت رم دستگاه پرس ارائه می‌شود. با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی 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 شبیه‌سازی حاصل شد. این نتیجه نشان‌دهنده بهبود کیفیت محصول نهایی و کاهش تعداد تکرارهای شبیه‌سازی در روش سرعت متغیر می‌باشد. تطابق مناسب داده‌های عددی و نتایج تجربی اعتبار و صحت روش بهینه‌سازی پیشنهادی را تایید نمود.