پیش‌بینی و بهینه‌سازی مقدار سختی فولاد قالب در فرایند وایرکات مبتنی بر سیستم استنتاج فازی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 23 آذر 1401  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.79508.1145

نویسندگان

فرشاد ربیعی ¹؛ مسعود صیدی²؛ زهرا صیدی³

¹استادیار گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ایلام

²استادیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

³کارشناس ارشد، دانشکده انرژی، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

چکیده

قالب‌های پرس‌کاری به دلیل سرعت بالای تولید در صنعت کاربرد زیادی دارند. به دلیل لقی بسیار کم بین سنبه و ماتریس و دارابودن اشکال پیچیده، ساخت این قالب‌ها بسیار گران و هزینه بَر است. از سوی دیگر، به واسطه تماس مکرر سنبه و ماتریس با ورق و نیز سرعتِ بالای فرایند، می بایست سختی قالب و متعاقباً عمر خستگی آن‌ها بالا باشد. یکی از فرایندهایی که هم توان ایجاد سطوح با دقت ابعادی بالا و اشکال پیچیده را داراست و هم به واسطه ماهیت فرایند می تواند منجر به افزایش سختی قالب شود فرایند وایرکات است. در این تحقیق، به منظور بهبود عملکرد و افزایش عمر قالب‌های برش، سختی فولاد Mo40 بهینه سازی می شود. برای این منظور ابتدا بر اساس روش رویه پاسخ، طراحی آزمایش برای سه پارامتر سرعت تزریق سیم، کشش سیم و توان ژنراتور طراحی شده است. در ادامه داده های بدست آمده خوشه بندی شده و سپس قواعد فازی با سه ورودی (سرعت، کشش و توان) و خروجی (سختی) استخراج شده‌اند. قواعد بدست آمده در جعبه ابزار سیستم‌های استنتاج فازی نرم‌افزار متلب وارد شدند. بر اساس سیستم استنتاج فازی تعریف شده، امکان پیش بینی سختی بر اساس پارامترهای سرعت سیم، کشش سیم و توان ژنراتور فراهم شده است. در فاز بعدی، بر اساس این سیستم و در محدوده متغیرهای موجود، مقدار بهینه سختی و متغیرهای متناظر استخراج گردید. در نهایت این مقادیر به صورت تجربی تست گردید و تطابق آن با مقدار به دست آمده مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

وایرکات؛ سرعت تزریق سیم؛ کشش سیم؛ توان ژنراتور؛ سیستم استنتاج فازی؛ پیش‌بینی و مدل‌سازی؛ بهینه‌سازی