طراحی پیشفرم آهنگری پره توربین به روش خطوط هم پتانسیل میدان الکترواستاتیک

یکی از روشهای تولید پره ها آهنگری است. اما با توجه به پیچیدگی های پره امکان تولید آن در یک مرحله وجود نداشته و در نظر گرفتن پیشفرم برای آن لازم است. پیشفرم مناسب می تواند پر شدن کامل قالب را تضمین کرده و موجب کاهش نیروهای آهنگری و افزایش عمر قالب شود. برای طراحی قالب پیشفرم روش های مختلفی وجود دارد که یکی از آنها روش خطوط هم پتانسیل می باشد. از آنجا که معادلات دیفرانسیل میدان سرعت تغییر شکل مواد با معادلات دیفرانسیل میدان الکترواستاتیکی بدون شارژ برابر است، می توان از خطوط هم پتانسیل الکتریکی به عنوان اشکال میانی در فرآیند آهنگری استفاده کرد. در این روش به بیلت اولیه پتانسیل الکتریکی صفر و به قطعه نهایی پتانسیل الکتریکی یک اختصاص داده شده و خطوط هم پتانسیل بین آنها استخراج می شود. این خطوط هم پتانسیل نشانگر مسیر سیلان مواد می باشند، پس می توان تعدادی از این خطوط هم پتانسیل را به عنوان شکل قالبهای پیشفرم انتخاب کرد. در این مقاله از این روش برای طراحی پیشفرم پره توربین استفاده شد. از نرم افزار المان محدود ABAQUS برای شبیه سازی میدان الکترواستاتیکی و نرم افزار DEFORM 3D برای شبیه سازی فرآیند آهنگری استفاده گردید. نتایج شبیه سازی ها نشان داد که طراحی پیشفرم به این روش باعث تسهیل در پر شدن کامل قالب نهایی، کاهش نیروهای آهنگری و توزیع یکنواخت تر کرنش می شود.

کلیدواژه ها:

آهنگری ، پره توربین ، طراحی پیشفرم ، خطوط هم پتانسیل الکتریکی