تحلیل عوامل مؤثر بر نرخ تولید و توان مصرفی در فرآیند برش سیم برای ساچمه‌زنی فنرهای استفاده شده در خودرو

نویسندگان

1 مرکز علم و فناوری فنر ایران، شرکت دانش‌بنیان فنرلول ایران، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 مرکز علم و فناوری فنر ایران، شرکت دانش‌بنیان فنرلول ایران، تهران، ایران

doi
10.22034/er.2025.2057995.1087
چکیده

ویژگی‌های ذرات ساچمه‌زنی در فرآیند ساچمه‌زنی، از طریق ایجاد تنش‌های فشاری پسماند و سخت‌کاری سطحی نقش حیاتی در بهبود عمر خستگی و دوام فنرهای مورد استفاده در موتور بویژه فنرهای دریچه‌ ایفا می‌کند. استفاده از برش سیم برای ساخت دانه‌های ساچمه‌زنی به عنوان یک روش تولید سبز در مقایسه با ریخته‌گری ساچمة فولادی، به دانه‌هایی با سختی و عمر بیشتر منجر می‌شود. در این پژوهش با توسعه روش تحلیلی مبتنی بر انطباق زمانی حرکت برشی و تغذیه، تأثیر قطر مفتول، تعداد لبه‌های برنده ابزار و سرعت تغذیه بر هندسه دانه‌ها، نرخ تولید و توان مصرفی تحلیل شد. نتایج تجربی اندازه‌گیری سرعت دورانی موتورهای حرکت برشی و تغذیه، از دستگاه‌های ایرانی و چینی بترتیب با دقت 7.8 تا 9.4 درصد با روش تحلیلی انطباق داشت. مشخص شد که نرخ تولید با مرتبه دوم قطر مفتول رابطه مستقیم داشته و با مفتول 1.1 میلی‌متر تا 85.67 کیلوگرم بر ساعت افزایش یافته است. این درحالی است که توان مصرفی با مرتبة سوم قطر و مرتبه اول استحکام نهایی ماده متناسب است. در برش ذرات ساچمه‌زنی با قطر و استحکام بالا، محدودیت توان دستگاه (5.5 کیلووات) امکان برش هم‌زمان چند خط سیم را محدود می‌کند. یافته‌ها بر اهمیت بهینه‌سازی متغیرهای فرآیند برای دستیابی به تعادل بین نرخ تولید و توان مصرفی تأکید دارند. این مطالعه راهنمایی برای طراحی ماشین‌آلات تولید ساچمه و بهبود فرآیندهای ساچمه‌زنی در صنعت خودروسازی ارائه می‌دهد، همچنین پیشنهاد می‌شود در ادامه تحقیقات آتی بر خودکارسازی و کاهش اثرات زیست‌محیطی فرایند برش سیم متمرکز شود.