مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 63 (اسفند 1387)

در این پروژه تلاشی صورت گرفته تا تاثیر اندازه مقطع قطعه و تلاطم محیط کوئنچ، روی ریز ساختار و سختی، در طی کوئنچ فولاد AISI 1040 با استفاده از نرم افزار AC3 مورد بررسی قرار گیرد. لذا قطعه با مقطع گرد و قطر 20 میلیمتر، با عدد GRAIN SIZE برابر 7 مبنای کار قرار گرفت. برای بررسی تاثیر هندسه قطعه، قطعات در حالت کلی به دو صورت FLAT و ROUND در نظر گرفته شد و هر کدام با قطرهای 10، 50 و 100 میلیمتر مورد بررسی قرار گرفت که بالاترین درصد مارتنزیت و سختی برای قطعه کروی با قطر 10 میلیمتری بدست آمد. مورد دیگری که مورد بررسی قرار گرفت، تاثیر محیط کوئنچ بود. محیط های آبی، روغنی و هوا ارزیابی شد و تاثیر هرکدام از آنها بر روی سختی و ریزساختار مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه حاصل نشانگر درصد بالای سختی و مارتنزیت در محیط کوئنچ آبی بود. در ادامه تاثیر تلاطم محیط کوئنچ در سه محیط ذکرشده، بر روی سختی و ریزساختار مورد بررسی قرار گرفت، که نشانگر افزایش سختی و درصد مارتنزیت در هر سه محیط بود.

در صنعت مدرن امروز همزمان با رشد تقاضا برای قطعات با ساختمان سبک و دقیق، تمایل بیشتری جهت بکارگیری روش های نوین با قابلیت تولید قطعات در شکلهای هندسی دلخواه و کیفیت سطحی عالی بوجود آمده است. هیدروفرمینگ یکی از این روش هایی است که می تواند خواسته صنعتگران را برآورده کند. این روش بر پایه فرم دهی قطعات توخالی با حداقل مراحل ممکنه بنا نهاده شده است که اغلب در یک دستگاه انجام می شوند. امروزه هیدروفرمینگ یک روش کاملا پیشرفته و موفق برای تولید قطعات با اشکال پیچیده به حساب می آید که در مقایسه با روش های معمول مقرون به صرفه تر و سریعتر است. موفقیت گسترده این روش مربوط به استفاده فشار هیدرولیکی سیالات است که کیفیت سطحی عالی و دقت بالایی را نتیجه می دهد. در این مقاله فرایند تولید به روش هیدوفرمینگ و موارد کاربرد آن در صنعت از دیدگاه تجربی و شبیه سازی کامپیوتری بررسی می گردد.

در این پژوهش طراحی، مدلسازی و ساخت یک بازوی جوشکار صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور با جمع آوری اطلاعات جامع از منابع داخلی و خارجی نسبت به طراحی و ساخت یک بازوی روباتیک چهار درجه آزادی اقدام شد. بدلیل اهمیت فوق العاده تغییر شکل بازوها در دقت عمل جوشکاری، معیار طراحی بر مبنای حداقل خیز استوار گردیده است. لذا برای طراحی بهینه اجزاء و تعیین ضرایب اطمینان و محاسبه تنش و خیز بازوها از روش های المان محدود به کمک نرم افزار Ansys استفاده شده است. جهت طراحی بهینه موتورها و تحلیل دینامیکی بازوی جوشکار از نرم افزار Working Model استفاده شده است. برای کنترل و استفاده آسان بازوی جوشکار در صنعت، یک رابط گرافیکی کنترلی، از تلفیق و هماهنگ سازی محیط های مختلف نرم افزارهایی همچونMatlab‘s GUI و vNastran وMatlab‘s Simulink طراحی و ساخته شده است. این رابط گرافیکی- کنترلی توانایی رقابت با نمونه های خارجی مشابه را دارد.

آلیاژهای هوشمند یکی از مهمترین موضوعاتی است که در سالهای اخیر به چالش کشیده شده است و تحقیقات فراوانی بر روی آن صورت گرفته است، چرا که از نظر دانشمندان تکنولوژی مواد یکی از محوری ترین تکنولوژی ها و علوم در قرن بیست و یکم است. آلیاژهای هوشمند (SMA) نوع جدیدی از مواد با خصوصیات منحصربفرد با تاثیرات حافظه ای هستند. از ویژگی های این آلیاژها می توان به ویژگی هایی چون شبه الاستیسیته و ساختار کریستالی ویژه و غیره، آنها اشاره کرد. آلیاژهای هوشمند قابلیتهایی چون واکنش در برابر تحریکات الکتریکی، حرارتی، مغناطیسی و مکانیکی را دارند که این ویژگی ها باعث حافظه دار شدن این آلیاژها گردیده است. از جمله کاربرد این آلیاژها میتوان به کاربرد در صنعت حمل و نقل، پزشکی، هوافضا، صنایع نفت (حفاری) و غیره اشاره کرد. در جوشکاری آلیاژهای هوشمند هماهنگی ترکیب شیمیایی، ریزساختارها، درجه دماهای تغییر شکل، علاوه بر تطابق خصوصیات مکانیکی و مقاومت به خوردگی بسیار مهم میباشد. برای جوشکاری آلیاژهای هوشمند از روش هایی چون جوشکاری ذوبی، جوشکاری به حالت جامد، جوشکاری تصادمی و آلتراسونیک و اتصال با گاز مایع (سیالیت زودگذر) استفاده می شود.