پیش بینی قطعه پیش شکل در فرایند آهنگری با استفاده از روش اجزاء محدود معکوس و تئوری شکل دهی ایده آل

نحوه سیلان ماده در حین فرآیند آهنگری تعیین کننده خواص نهایی قطعه شکل گرفته می باشد. از مهمترین عوامل کنترل کننده این سیلان، شکل و ابعاد قطعه پیش شکل (preform) است. یکی از روش های ارائه شده برای پیش بینی پیش شکل مناسب، استفاده از تئوری شکل دهی ایده آل (Ideal Forming ) می باشد. بر اساس این تئوری، زمانیکه ماده در کوتاه ترین مسیر برای رسیدن به شکل نهایی سیلان یابد به بالاترین میزان شکل پذیری ممکن خود دست خواهد یافت . با اعمال دو شرط ثابت بودن محور های اصلی کششی و همچنین ثابت بودن نسبت بین کرنش های جهات اصلی در حین تغییر شکل، سیلان ماده در مسیر مورد نظر صورت می پذیرد. دست یابی به این شروط تنها در تغییر شکل هایی با بارگذاری تناسبی (proportional loading) امکان پذیر می باشد. در این تحقیق با بکارگیری اصل کمترین انرژی پتانسیل تغییر شکلی و اعمال شروط حجم ثابت و بیشترین یکنواختی تغییر شکل در قطعه، پیش بینی پیش شکل مطلوب در فرایند آهنگری به بار گذاری های غیر تناسبی (non-proportional) توسعه یافت. سپس با استفاده از روش اجزاء محدود معکوس (Inverse Finite Element method)، بدون احتساب اثر اصطکاک در فرمولاسیون، برنامه ای به زبان فرترن نوشته شد و در نهایت نتایج عددی بدست آمده با نتایج حاصله از آزمایش آهنگری باز بر روی قطعات سربی استوانه ای و مخروطی مقاسیه شد که خود حاکی از توانایی بالای این روش برای پیش بینی قطعات پیش فورج می باشد.