---

تولید قطعات ورقی فلزی دو پله‌ای در صنایع امری دشوار و پیچیده تلقی می شود. محفظه روغن خودرو از جمله قطعات دو پله ای است که در صنعت خودروسازی جز, قطعات پیچیده محسوب می شود که تولید آن با روش های سنتی با مشکلات زیادی همراه می باشد. در این‌ مقاله، قابلیت شکل پذیری این قطعات‌ به روش کشش‌ عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی به صورت تجربی و شبیه سازی ‌مورد مطالعه ‌قرار گرفت. نشان داده شده است که می توان محفظه روغن خودرو را در طی یک مرحله توسط فرآیند هیدروفرمینگ با موفقیت شکل داد. بعلاوه، اثر فشار شکل دهی بر روی توزیع ضخامت و پرشدگی قالب، تاثیر پارامترهای هندسی مانند شعاع گوشه سنبه و ارتفاع پله بر روی نازک شدگی و نیز تعیین شکل بهینه ورق اولیه در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. این نتیجه حاصل شد که با انتخاب فشار شکل دهی مناسب می توان شکل پذیری را بهبود بخشید و میزان پرشدگی قالب را افزایش داد. با بررسی تاثیر شعاع گوشه سنبه مشاهده شد که با افزایش شعاع گوشه سنبه، حداکثر نازک شدگی کاهش و توزیع ضخامت بهبود می یابد. با افزایش ارتفاع پله، نازک شدگی در ناحیه دیواره پله اول و شعاع گوشه سنبه افزایش می یابد و هر چه ارتفاع پله کاهش داده شود، موقعیت نازک شدگی به سمت پله دوم جابه جا می شود. همچنین با بهینه سازی ورق اولیه این نتیجه حاصل شد که بهینه سازی شکل ورق اولیه تاثیر زیادی بر روی جریان مواد و تاخیر در پارگی خواهد داشت.

---

در این مقاله یک روش کاربردی به‌صورت ترکیب شبیه‌سازی المان محدود و بهینه‌سازی بازپخت شبیه‌سازی‌شده تطبیقی (ASA) برای طراحی و تحلیل فرایند هیدروفرمینگ ورق تدوین و توسعه داده شد. شبیه‌سازی فرایند توسط کد المان محدود در قالب تعریف پارامتریک پارامترهای فرایند، این انعطاف‌پذیری را در روش ارایه‌شده ایجاد می‌نماید تا ابعاد هندسی قطعه و قالب و خواص مواد جزئی از داده‌های ورودی برنامه بهینه‌سازی را تشکیل دهند. بازتعریفِ پارامترهای روش ASA متناسب با فرایند هیدروفرمینگ ورق موجب شد تا همگرایی داده‌ها در زمان کوتاه‌تر و دقت بالاتر صورت پذیرد. یک کد واسط در برنامه متلب به‌منظور مدیریتِ اتوماتیکِ ارتباط بین شبیه-سازی و بهینه‌سازی تدوین گردید، به‌طوری‌که نیازی به دخالت کاربر یا طراح در حین اجرای فرایند بهینه‌سازی نخواهد بود. هدف این پژوهش از ارایه روش ترکیبیِ شبیه-سازی انعطاف‌پذیرِ فرایند، دست‌یابی به مسیر بهینه بارگذاری فشار شکل‌دهی، تعیین سرعت مطلوب سنبه، تولید قطعه‌ای سالم با کمینه نازک‌شدگی، حذف عیوب چروکیدگی و پارگی می‌باشد. در این پژوهش، به‌منظور همگام‌سازی مسیر بهینه فشار و سرعت مطلوب سنبه در شکل‌دهی قطعات فنجانی‌شکل، دو نوع روش بارگذاری مختلف متناسب با نوع حرکت رم دستگاه پرس ارائه می‌شود. با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی با سرعت ثابت و متغیر، برای یک قطعه فولادی با هندسه مخروطی به ترتیب مقادیر نازک شدگی ۹۷۷۸/۱۲ و ۳۲۹۵/۱۲ درصد با انجام تعداد ۲۰۲ و ۱۴۸ شبیه‌سازی حاصل شد. این نتیجه نشان‌دهنده بهبود کیفیت محصول نهایی و کاهش تعداد تکرارهای شبیه‌سازی در روش سرعت متغیر می‌باشد. تطابق مناسب داده‌های عددی و نتایج تجربی اعتبار و صحت روش بهینه‌سازی پیشنهادی را تایید نمود.