Skip to main content
SUPERVISOR
Abbas Ghaei,Mahmoud Farzin
عباس قائی (استاد راهنما) محمود فرزین (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Farahmand dehghanpur varnamkhasti
محمد فرهمنددهقانپورورنامخواستی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Simulation and compensation of springback by displacement adjustment method for hybrid machining-forming process in bending mode
Hybrid forming-machining technology is a combination of two emerging manufacturing technologies: thin structural machining and incremental forming. The process can be used to fabricate highly complex geometry workpieces. The main difficulty with this process is controlling dimensional accuracy which is caused by springback phenomenon. In this work, the springback phenomenon was studied in the hybrid forming-machining process. For this purpose, a block was first machined to produce a thin wall. The wall was then bent using single point incremental forming. The results showed that the forming tool path had a considerable effect on the dimensional accuracy of the workpiece. Therefore, the main focus of this study was to optimize the tool path with the purpose of improving dimensional accuracy. The top-down and bottom-up forming strategies were used to study the effect of these strategies on springback. It was observed that the bottom-up strategy could lead to smaller springback. In addition, the closer the forming tool to the workpieces root, the smaller the springback. However, the workpiece fails if the forming tool approache to the workpiece root. Therefore, a systematic experimental procedure was suggested to identify the optimum tool path on which the workpiece dose not fail and the springback is also kept to a minimum. In order to compensate springback, the displacement adjustment method and reverse displacement compensation algorithm were employed. Abaqus finite element package was used to modify the tool path and implement the springback compensation method. A python script was written to run a simulation using the initial tool path and predict the final workpiece shape after springback. The predicted profile after springback was compared with the target profile. A new tool path was suggested by the the algorithm if there was a discrepancy between the two profiles. The experimental results showed that the developed sterategy considerably reduces springback. Keywords :Deformation machining, Springback, Displacement adjustment, Incremental forming
فرآیند شکل دهی-ماشین کاری ترکیبی از دو فرآیند ماشین کاری سازه های نازک و شکل دهی تدریجی تشکیل شده است. با استفاده از این فرآیند می توان قطعاتی با شکل هندسی پیچیده را به صورت یکپارچه تولید کرد. مشکل اساسی این فرآیند عدم دقت و صحت ابعادی می باشد که علت آن رخ دادن پدیده برگشت فنری در قطعه تولید شده می باشد. در پژوهش حاضر ابتدا پدیده برگشت فنری در این فرآیند مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور ابتدا یک بلوک خام تحت ماشینکاری واقع گردید تا یک جدار نازک تولید گردد سپس به کمک شکل دهی تدریجی تک نقطه ای یک هندسه ی ساده که تحت یک خم ساده واقع شده بود تولید گردید. مشاهده شد که مسیر حرکت ابزار شکل دهی تاثیر بسزایی در دقت قطعه ی تولید شده خواهد داشت به طوری که در تحقیق حاضر تمام تمرکز بر روی اصلاح این مسیر و بهینه کردن آن می باشد. حرکت ابزار برای شکل دهی بر اساس فواصل ابتدایی و انتهایی آن از ریشه ی قطعه به دو حالت شکل دهی از بالا به پایین و شکل دهی از پایین به بالا تقسیم می شود که اثر هر یک از این حالات بر روی میزان برگشت فنری قطعه بررسی گردید. مشاهده شد که هر چه شکل دهی در نواحی نزدیک به ریشه ی قطعه صورت گیرد مقدار برگشت فنری قطعه کاهش می یابد. همچنین شکل دهی از بالا به پایین اثر بیشتری بر کاهش برگشت فنری دارد. اما نزدیک شدن بیش از حد به ریشه ی قطعه برای انجام خمکاری می تواند سبب بروز شکست در قطعه و یا رخ دادن لهیدگی ناخواسته در آن شود که در این حالت به اصطلاح قطعه ناسالم تولید شده است. برای رهایی از این مشکل احساس نیاز شد که ناحیه ی مجاز حرکت ابزار برای تولید قطعه ی سالم تعیین گردد. در ادامه محدوده ی مجاز حرکت ابزار برای تولید قطعه ی سالم بر اساس فواصل ابتدایی و انتهایی ابزار از ریشه ی قطعه و همچنین زاویه ی هدف آن تعیین گردید. با انجام یک طراحی آزمایش محدوده ی مجاز حرکت ابزار برای سه زاویه ی هدف تعیین و ارائه گردید. جنس ماده ی مورد استفاده در این پژوهش آلیاژ آلومینیوم AA7075 است که به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا یک آلیاژ پر مصرف در صنایع هوافضا است. برای جبران کردن برگشت فنری قطعه از روش تنظیم جابجایی و الگوریتم جبران جابجایی معکوس استفاده گردیده است. از شبیه سازی در نرم افزار آباکوس و همچنین اسکریپت نویسی در آن برای بدست آوردن مسیر صحیح ابزار شکل دهی و همچنین اعمال الگوریتم جبران برگشت فنری و پیش بینی مسیر اصلاح شده ی ابزار برای تولید قطعه با دقت ابعادی مناسب استفاده گردیده است. مسیر بدست آمده از برنامه ی کامپیوتری تهیه شده به صورت عملی مورد آزمایش واقع شد و توانست برگشت فنری رخ داده در قطعه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. کلمات کلیدی: شکل دهی-ماشینکاری ترکیبی، برگشت فنری، تنظیم جابجایی، شکل دهی تدریجی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی