بهينه يابي مسيرهاي فشار در فرآيند كشش عميق هيدروديناميكي با فشار شعاعي و با جريان روبه داخل سيال به كمك يك روش تركيبي

Optimization of pressure paths in hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure with inward flowing liquid using a hybrid method

هيدروفرمينگ يك روش مناسب در به‌كارگيري سيال براي توليد قطعات با نسبت استحكام به وزن بالا محسوب مي‌گردد. فرآيند كشش عميق هيدروديناميكي به‌كمك فشار شعاعي و با جريان رو به داخل سيال يكي از انواع هيدروفرمينگ محسوب مي‌شود. در اين روش، فشار جانبي و فشار محفظه، دو پارامتر كليدي هستند كه مقدار آن‌ها در هر لحظه نقش مهمي در كيفيت قطعه نهايي ايفا مي‌كند. در اين پژوهش، به‌كمك يك روش تركيبي، مسيرهاي فشار محفظه و فشار جانبي در فرآيند كشش عميق هيدرومكانيكي با فشار شعاعي و با جريان رو به داخل سيال بهينه سازي شده است. در اين روش، يك شبيه‌سازي تطبيقي كه با الگوريتم كنترل فازي يك‌پارچه شده است، به همراه الگوريتم زنبور عسل مصنوعي براي تعيين مسيرهاي بهينه استفاده شده است. دست‌يابي به قطعه‌اي با حداقل نازك‌شدگي در سراسر آن و بدون چروكيدگي، به عنوان هدف بهينه‌سازي مشخص شده است. براي صحت‌سنجي مسير فشارهاي بهينه به‌دست آمده از الگوريتم بهينه‌يابي استفاده شده در اين پژوهش، از آزمايش‌هاي تجربي استفاده شده است. نتايج نشان داده است كه استفاده از مسير فشارهاي بهينه محفظه و جانبي، منجر به دست‌يابي به قطعه‌اي با حداكثر نازك‌شدگي كمتر در سراسر قطعه شكل داده شده و بدون چروكيدگي مي‌گردد.

Hydroforming is a convenient method for applying fluid to produce parts with high strength to weight ratio. Hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure with inward flowing liquid process is considered as a type of hydroforming. In this method, radial and cavity pressures are two most important parameters, the values of which at any moment play an important role on the quality of final part. In this study, based on a hybrid method, the cavity and radial pressure paths in hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure with inward flowing liquid process are optimized. In this method, an adaptive simulation that is integrated with the fuzzy control system with the ABC algorithm is used to determine the optimized radial and cavity pressure paths. The achievement of a cup with least thinning and without wrinkling has been defined as the optimization goal. The validity of radial and cavity pressure paths obtained from optimization algorithm is verified through an experiment. Results showed that utilization of the optimized loading path yields the part with lower maximum thinning and without wrinkling.