مرجع مهندسی صنایع

نویسنده : حسين نوري

منبع : در پایان مطلب ذکر شده است

چکیده

آشنایی کلی با Auto Form

AutoForm قوی ترین نرم افزار شبیه سازی فرایندهای ورق کاری که شامل کشش، کشش عمیق، برش و هیدروفرمینگ در صنايع شکل دهي به خصوص در شاخه ي ورق کاري استفاده مي­شود.

اين نرم ­افزار محصول يک شرکت آلماني – سوئيسي است که اکنون در اکثر شرکت­هاي بزرگ و معروف دنيا مورداستفاده قرار مي­گيرد. يکي از دلايل اصلي رشد استفاده از اين نرم­ا فزار در صنايع قالب­سازي اين است که باوجود پيچيده‌بودن تحليل­هاي تماسي که اساس روش­هاي حل اين نرم ­افزار است، نرم­ افزار طوري طراحي شده است که کاربر را درگير مباحث مربوط به نرم­افزارهاي تحليلي مانند المان­بندي، تعيين نوع المان و ... نمي­کند.

ازجمله این شرکتها :

Audi ,BMW , Chrysler, Citroën, Fiat, Ford, General Motors, Honda, Hyundai, Isuzu, Jaguar, Kia, Land Rover, Mercedes Benz, Mitsubishi, Nissan, Opel, Peugeot, Renault,   Scania, Skoda, Subaru

استفاده از اين نرم افزار باعث افزايش اطمينان, کاهش دفعات آزمايش قالب و کاهش زمان اين عمليات مي گردد و در نهايت به توليد قالب و قطعات مرغوب و قابل اطمينان منتهي مي شود به علاوه اينکه مدت زمان توقف پرس و نرخ قطعات معيوب نيز کاهش مي يابد.

اين نرم افزار با تکيه بر دانش و تجارب صنايع ورق کاري متشکل از مجموعه ايي کامل, يکپارچه و با توانايي هاي فوق العاده قوي در تحليل, مرور و بهينه سازي زنجيره ي توليد مي باشد.
Auto Form کليه ي انواع فرآيند هاي ورق کاري را از ساخت يک قطعه ي کوچک و تکي تا توليد قطعات سنگين در تيراژ بالا را تحت پوشش قرار مي دهد. به دليل وجود يکپارچگي کامل بين ماژول هاي اين نرم افزار, اثر کليه ي تغييرات اعمالي در فاز هاي ابتدايي توليد به فاز هاي نهايي منتقل مي گردد. اين امر امکان اجراي فرآيند مهندسي همزمان طراحي و توليد را ممکن مي سازد که مهندسي همزمان مزايايي مانند بهينه سازي زمان توليد, کاهش هزينه, افزايش کيفيت و بالا بردن ميزان توليد و به طور کلي افزايش بهره وري را داراست.

نرم افزار Auto Form به خاطر داشتن دقت در محاسبات سريع و محيط کاري بسيار مناسب مشهور است. ترکيب سرعت, دقت و کاربر دوستي اين نرم افزار باعث شده است که به يکي از نرم افزار هاي محوري در اين زمينه از شکل دهي بدل شود.

این نرم افزار خود شامل قسمت های مختلفی است که به اختصار عبارتند از:

Incremental: برای شبیه سازی کامل یک فرایند کشش ورق است که حرکت قالب ها، کل فرایند تغییر شکل ورق و جدا شدن قالب ها قابل بررسی است. خروجی های این قسمت می تواند برگشت فنری، توزیع تنش، میزان سخت شدگی، نازک شدگی، پارگی و احتمال پارگی، میزان چروکیدگی و سایر پارامتر های مرتبط با فرایند کشش ورق قابل محاسبه است.

One-Step: این قسمت برای انجام یک شبیه سازی اولیه بر روی قطعه مورد نظر است.

Die-Designer: این قسمت از نرم افزار AutoForm برای ایجاد سطوح قالب نظیر سطوح DieFace استفاده می شود.

Autoform-Nest: این قسمت برای تعیین بهترین چیدمان برش ورق اولیه به منظور کاهش دور ریز ورق مورد استفاده قرار می گیرد.

Hydroforming:  برای شبیه سازی قالب های Hydroforming مورد استفاده قرار می گیرد.

نمایی از محیط نرم افزار

اهداف استفاده از اتوفرم تريم عبارتند از:

1 . محاسبه بهينه تريم در قطعات داراي اشكال پيچيده
2 . محاسبه تريم خط مرزي در قطعات كشش شده
3 . محاسبه كانتور نهايي سطوح در فرم‌دهي و اضافه شدن مراحل بعدي شكل‌‌گيري قطعه نظير عمليات خم‌كاري، فلانچ و غيره ...
4 . كاهش زمان try out براي قطعات پيچيده
5 . صرفه‌جويي در زمان و هزينه به‌دليل انجام همزمان draw die و trim die

شرط اوليه براي محاسبه ابعاد خارجي بلانك و برش دور2 و شبيه‌سازي با نرم‌افزار اتوفرم، وجود قطعه‌اي است كه تمامي عمليات فرم‌دهي و برش در آن صورت گرفته باشد. برمبناي اين شبيه‌سازي، مي‌توان پارامتر‌ها را براي محاسبه بلانك و كانتور برش تعريف كرد.

پارامترهاي مدنظر براي محاسبه پيرامون بلانك، مرز قطعه و مرز نهايي قطعه است كه بعد از فرم‌گيري نهايي قطعه به‌دست مي‌آيد. متعاقباً، بلانك اوليه با عمليات شبيه‌سازي، بارها اصلاح شده و به خط مرزي هدف در پايان فرايند شكل‌دهي مي‌رسد. براي محاسبه كانتور برش در بهينه‌سازي با نرم‌افزار اتوفرم به ورودي‌هاي زير نياز است:

1 . كانتور برش، بهينه‌سازي شود
2 . مرز نهايي براي قطعه مشخص باشد
3 . عمليات شكل‌گيري بعد از مشخص شدن مرز نهايي

دقت محاسبه كانتور بلانك بستگي به انحراف قطري3 مدل در FEA (روش المان محدود) براي قطعه و ابزار دارد.

اجازه بدهيد با ذكر مثال، نشان دهيم كه مرز خارجي بلانك، چگونه بهينه مي‌شود. در اين مثال، به يك فايل با پسوند sim براي انجام عمليات شبيه‌سازي و به‌دست آوردن پيرامون بلانك، نياز داريم. از فايلي ديگر با پسوند igs براي مشخص ساختن مرز نهايي قطعه استفاده خواهيم كرد. فايل موردنظر را به اين ترتيب باز مي‌كنيم:

File>Open…>Select a file>files: tr_lesson_01_basis.sim>OK

بعد از باز كردن فايل از منو اصلي Input generator>Create>Trim پنجره زير باز مي‌شود:

حال با انتخاب گزينه trim پنجره زير را خواهيم ديد:

در صفحه تريم: Optimize blank outline انتخاب مي‌شود. Target process step در اين قسمت قطعه نهايي با طرح صحيح، به‌دست مي‌آيد.

در قسمت خط مرزي هدف4 از سه روش input-import-copy from براي تعريف خط مرزي استفاده مي‌شود.

با import كردن خط مرزي به روش زير و تعداد دفعات شبيه‌سازي و تعيين حداكثر ميزان انحراف مجاز، به مراحل بعدي مي‌رسيم:

Target boundary>Import>IGES>tr_lesson_01_target.igs>Trim

Curve 1 and Curve 2> OK

حالا مي‌توانيم محاسبه تريم را شروع كنيم. در اين مرحله با save as كردن پسوند فايل با trm و ورود به آيكون Jab، شبيه‌سازي را آغاز مي‌كنيم.

File>Save as …>tr_lesson_01.trm

Job>Start trim>Save>Start

در اين مثال، شما طي دو مرحله، نتيجه صحيح به‌دست خواهيد آورد.

در قسمت open مي‌توان simulation‌ها را انتخاب كرد (1 يا 2)

در قسمت convergence مي‌توان simulation‌ها را چك و مقايسه و همگرايي آنها را بررسي و بهترين را انتخاب كرد.

حال مي‌توانيم منوي curve manager را باز كرده و كانتور موردنظر را export كنيم.

            

منابع :

1- ماهنامه صنعت خودرو : sanatekhodro.com
2- انجمن نو اندیشان : noandishaan.com/forums
3- شرکت ویژن visionco.ir