بررسی پارامترهای موثر در برگشت فنری ورق دولایه مس- فولاد زنگ‌نزن آستنیتی در فرآیند شکل‌دهی افزایشی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه سمنان

2 دانشکده مکانیک، دانشگاه سمنان

3 دانشکده مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

شکل‏‏دهی افزایشی ورق فلزی یکی از فرآیند های فرم دهی بدون قالب می‏‏باشد. در این فرآیند ابزار سر کروی مسیر از پیش تعیین شده را طی می‏‏نماید تا با اعمال فشار موضعی به ورق آن را به شکل مد نظر تبدیل نماید. یکی از معایب موجود در فرآیند شکل‏‏دهی افزایشی، پدیده برگشت فنری ورق می‏‏باشد. در این مقاله به بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر برگشت‏‏پذیری فنری در ورق دو لایه مس- فولاد آستنیتی حاصل از شکل دهی افزایشی، پرداخته شده است. پارامترهای ورودی این فرآیند شامل قطر ابزار، گام عمودی، ضخامت ورق، عمق شکل‏‏دهی، سرعت پیشروی و ترتیب قرارگیری لایه‌های ورق دولایه می‏‏باشد. با استفاده از شبیه‌سازی المان محدود فرآیند به کمک نرم افزار آباکوس و روش طرّاحی آزمایش‌های تاگوچی به کمک نرم افزار مینی تب، تأثیر پارامترهای ورودی بر روی برگشت‏‏پذیری فنری و نیروی شکل‏‏دهی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی توسط آزمون‌ تجربی اعتبار سنجی شده و مشخص شد که نتایج شبیه سازی المان محدود دارای همپوشانی مناسبی در مقایسه با جواب‏‏های نهایی بدست آمده از آزمون عملی می‏‏باشند. در پایان میزان تاثیر هر یک از پارامتر‏‏های نام برده شده بر روی برگشت فنری و نیروی شکل‏‏دهی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و مشخص شد که پارامتر ضخامت ورق بیشترین تاثیر را هم در برگشت فنری و هم نیروی شکل دهی دارا می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Effective Parameters in the Spring Back of Two Layers Sheet Copper-Austenitic Stainless Steel in the Incremental Sheet Forming

نویسندگان [English]

  • Masoud Mahmoodi 1
  • Mohammad Karkeabadi 2
  • Ramezanali Hajighorbani 3
1 Mechanical Engineering Dept. / Semnan Uni.
2 Mechanical Eng. Dept./ Semnan Uni.
3 Mechanical Engineering Dept. / Semnan Uni.
چکیده [English]

The Incremental Sheet metal forming is one of the dieless forming processes. In this process, the ball nose tool runs the predetermined path to form the sheet by applying the local pressure on the sheet. One of the disadvantages of the incremental forming process is the springback phenomenon. In this paper, the effect of parameters on the springback in the two layear sheet Cu / Austenite St produced by the Single Point Incremental Sheet Forming has been investigated. The input parameters of this process include the tool diameter, vertical step, sheet thickness, depth of form, forward velocity, and arrangement of layers of the double layer sheet. Using the finite element simulation via Abaqus software and the Taguchi design of experiments method via Minitab software, the effect of input parameters on springback and forming force has been investigated. Also, the results of the simulation were validated by the empirical test and it was determined that the finite element has an appropriate overlap in extraction of the final results. At the end, the effect of each of the parameters mentioned on the springback and forming force was analyzed. It was determined that the thickness of the sheet had the greatest effect on both springback and forming force.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Incremental Forming
  • Two layers sheet
  • Spring Back
  • Copper - Austenitic Stainless Steel
  • Forming force