شبيه سازي اجزاي محدود فرآيند آهنگري پلوس پرايد به روش اويلري - لاگرانژي اختياري، جهت بهبود فرآيند توليد و قالب ها

Finite Element Simulation of C.V. Joint Forging of Prid Using Arbitrary Lagrangian-Eulerian Method

يكي از مهمترين قطعات سيستم انتقال قدرت در خوروهاي امروزي، مجموعه پلوس است كه وظيفه آن، انتقال گشتاور و سرعت دوراني خروجي از گيربكس به چرخ ها با نسبت ثابت است. مجموعه پلوس از چهار قطعه تشكيل شده كه يكي از آنها كاسه خارجي است. به علت پيچيده بودن قطعه و با توجه به اهميت آن در خودرو و وجود تنش هاي بالا، تنها راه مقرون به صرفه توليد آن، فرآيند آهنگري مي باشد. شكل ظاهري قطعه، حداقل دو مرحله آهنگري را براي توليد مطرح مي سازد. ابتدا شكل گيري قسمت دسته توسط اكستروژن مستقيم و سپس قسمت كاسه توسط اكستروژن معكوس. در اين تحقيق فرآيند هاي اكستروژن مستقيم و معكوس داغ پلوس پرايد همراه با پيش گرم و با در نظر گرفتن اتلاف دما تا لحظه اعمال ضربه سنبه، به روش اجزاي محدود شبيه سازي شده است. قالب ها جهت بررسي دما و تنش به صورت توپر و الاستيك در نظر گرفته شده اند. نمودار نيروي لازم در طول فرآيند براساس جابه جايي سنبه و ساير نتايج مربوطه، در انتها مورد بحث قرار گرفته اند. جهت معتبرسازي، نتايج عددي حاصل، با نتايج حل تيوري مقايسه شده اند بطوريكه نتايج اين مقايسه از همخواني خوبي برخوردار است.

One of the most important parts of power transmission in automotives is C.V. joint, which consists of four components where exterior bowl is one of them. Due to its complexity, and importance in automobile and existence of high stresses, forging process is the only cost effective method of production. Hence, the best method of production of this part is forging process. The exterior part of C.V. joint is produced through two subsequent stages. First, forward extrusion is applied followed by backward extrusion. In this research hot forward and backward extrusion of C.V. joint of PR AID with pre-heating while heat loss has taken into account, were simulated using finite element method. The Arbitrary Lagrangian-Eulerian method was employed to improve element distortions. Dies were considered as solid and elastic to investigate the thermal interactions of dies and the work piece. Deformation behavior, die contact pressure and punch force have been discussed by using the numerical results. Force diagrams during forging process according to die displacement and related results are discussed. Numerical results are compared with theoretical results for validation, meanwhile the comparison results are in good agreement.