تحول ماشین های آهنگری دورانی متداول به ماشین هایی با سینماتیک موازی شش درجه آزادی

آهنگری دورانی یک فرآیند شکل دهی حجمی تدریجی است که در مقایسه با آهنگری سنتی مزایای قابل توجهی ازجمله نیاز به نیروی کمتر، عملیات روان تر، هزینه سرمایه گذاری کمتر و امکان شکل دهی نزدیک به شکل نهایی و تولید قطعات با طراحی های پیچیده دارد. بااین حال، ماشین های آهنگری دورانی متداول به دلیل محدودیت های سینماتیکی ناشی از سازوکار ساده خروج از مرکزیت، با محدودیت های قابل توجهی مواجه هستند. سازوکار سینماتیک موازی با شش درجه آزادی (هگزاپاد) راه حلی موثر برای برطرف کردن این محدودیت ها ارائه می دهد. در این مطالعه، نظریه و کاربرد این سازوکار با موفقیت اجراشده است. سینماتیک معکوس هگزاپاد برای فرآیند آهنگری دورانی تطبیق داده و روشی مناسب برای ایجاد حرکت نوسانی مداری، ارائه شده است. برای بررسی جریان مواد در قالب پایینی، مدل سازی فیزیکی با استفاده از پلاستیسین انجام شد و آزمایش های تجربی متعددی با یک ماشین هگزاپاد صورت گرفت. شکل نهایی قطعه کار، میزان پرشدگی قالب و نیروهای آهنگری با روش آهنگری سنتی مقایسه شد که نتایج بهبودیافته ای را نشان داد. مشاهده شد که الگوی حرکت در آهنگری دورانی تاثیر زیادی بر زمان و نیروی موردنیاز برای شکل دهی دارد. نیروی موردنیاز برای آهنگری دورانی با الگوی حرکت دایره ای ۳۲ نیوتن و با الگوی حرکت سیاره ای ۳۸ نیوتن بود، درحالی که در روش آهنگری سنتی نیروی بسیار بیشتری، حدود ۲۰۰ نیوتن، نیاز است. همچنین مشخص شد که زمان لازم برای شکل دهی چرخ دنده مخروطی با استفاده از الگوی حرکت سیاره ای تقریبا نصف زمان موردنیاز با استفاده از الگوی حرکت دایره ای است.

کلیدواژه ها:

Rotary Forging ، Obital Forging ، Rocking Die ، Hexapod ، Stewart Platform ، Parallel Kinematics ، آهنگری دورانی ، سازوکار موازی ، هگزاپاد ، سینماتیک موازی ، سازوکار استوارت