شبيه سازي و بررسي امكان صيقل كاري قالب فورج با انحناي خاص به روش ماشين كاري با جريان سايشي

Simulation and study of polishing of special curvature based forging die by using abrasive flow machining

امروزه در صنايع مختلف سعي بر اين است تا از به كارگيري انسان تا حد امكان كاسته شود چراكه اين امر مستلزم صرف زمان و هزينه ي زياد، نياز به مهارت بالا و احتمال وجود خطاي انساني مي باشد. به همين منظور جهت حذف پرداخت دستي، اين مقاله به بررسي پرداخت قالب فورج با سطح انحنادار كه با فرآيند ماشين كاري با تخليه الكتريكي توليد شده، توسط روش ماشين كاري با جريان سايشي پرداخته است. اين قالب ها معمولا به صورت دستي پرداخت مي شوند. روش ماشين كاري با جريان سايشي به طور معمول براي صيقل كاري نواحي از قطعه كار به كار مي رود كه در راستاي جريان سايشي باشند. به همين منظور براي توزيع جريان در انحناي قالب از قطعه ي واسطه اي براي ايجاد گذرگاه استفاده شده است. شبيه سازي دو فازي(سيال-جامد) جريان در دو بعد نشان مي دهد كه مجموع فشار در هر نقطه در يك كورس كامل(كورس رفت و كورس برگشت) تقريبا برابر مقدار ثابتي است كه با توجه به رابطه ي مستقيم ميزان براده برداري در فرآيند با ميزان فشار، مي توان پرداخت يكنواختي را انتظار داشت. آزمايش هاي صورت گرفته نيز صحت شبيه سازي را اثبات مي كنند. آزمايش هاي تجربي نشان داد كه هرچه اندازه ي دانه هاي ساينده بزرگتر باشد، ميزان براده برداري نيز بيشتر است. همچنين با افزايش تعداد كورس و غلظت ساينده، نرخ براده برداري نيز افزايش مي يابد. دقت ابعادي نيز در اين فرآيند حفظ شده است.

Nowadays in different industries, researchers perform many attempts to reduce manpower because it is time consuming and needs high cost, high skill, and involves more human error. For this reason, for eliminating of the manual finishing, this article investigates finishing of special curvature based forging die manufactured by EDM process, the finishing process is performed by abrasive flow machining. These dies usually are finished manually. Abrasive flow machining is used for polishing of points of workpiece, which are in the direction of abrasive flow. This is the reason that, for flow distribution in die curvature an intermediate piece is used in other to provide a passage. Two phase simulation(fluid/solid) of flow in two dimensions shows that the total pressure at each point in complete cycle (piston stroke) is equal to a constant value since a direct relation exists between the amount of material removal in the process and the pressure amount, a uniform polishing could be expected. Performed experiments assert correctness of simulation. Empirical tests showed that the abrasive grain size is larger, the material removal rate is also higher. Also, by increasing the number of courses and concentrations of abrasive, material removal rate is also increasing. Dimensional accuracy has been maintained in this process.