Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Farzin,Mohammad Mashayekhi
محمود فرزین (استاد راهنما) محمد مشایخی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Barani Shooli
علی بارانی شولی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Hot Incremental Sheet Forming of Light Metal Alloys
Incremental forming of sheet metals is a new and suitable method to produce parts in small batches. In this process, by using a simple rotating tool and gradually moving in a predefined path, the sheet will be formed to the desired shape. Since no dedicated die is used, low cost of equipment and also reduction of forming forces, parts with different sizes can be produced with lower cost in comparison with conventional methods like deep drawing. In this research light alloy sheet is experimentally formed by Electric Hot Incremental Forming method and effect of influencing parameters, namely initial sheet thickness, feed rate, spindle speed, tool vertical step size and amount of current passing circuit on formability and maximum forming angle of a frustum with varying wall angle is investigated. Surface quality of produced parts under different conditions and effect of lubrication on reduction of surface roughness, is investigated. To study geometric accuracy, point cloud model of some parts are provided and deviation value between produced and ideal geometry are determined in CATIA software. Hardness of produced parts are measured along depth using Vickers microhardness test and variation of hardness along depth of part are investigated. In addition to experimental tests, hot incremental sheet forming process is simulated in ABAQUS finite element software. To validate modeling, simulated and experimental results including geometry and part thickness are compared and amount of deviation of results is determined. Amount of current entering the circuit has a significant effect on sheet formability and an increase in sheet thickness, increases amount of current required for deformation. Passing very high current through the circuit causes sheet burning and reduction of formability. A decrease in feed rate, step size and spindle speed and also an increase in sheet thickness can increase maximum forming angle. The maximum deviation between desired and formed geometry, occurs at part opening. Roughness of internal surface is higher than external and surface quality is improved by use of lubricant and reduction of step size. The simulated and experimental profiles, as well as thickness distribution are in good agreement. Key Words: Hot Incremental Sheet Forming, Formability, Finite Element Simulation.
شکل دهی نموی ورق های فلزی یک روش جدید و مناسب برای تولید قطعات با تعداد پایین است. در این فرآیند به کمک یک ابزار ساده ی دوار و با حرکت تدریجی آن در یک مسیر از پیش تعیین شده، ورق به شکل مورد نظر تبدیل می شود. به دلیل عدم نیاز به قالب خاص، تجهیزات ارزان قیمت و همچنین کاهش نیرو های شکل دهی، می توان به کمک این فرآیند قطعات با اندازه های مختلف را با هزینه ی کمتری نسبت به روش های سنتی مانند کشش عمیق تولید کرد. در پژوهش حاضر، ورق 4V-6Al-Ti به روش شکل دهی نموی گرم الکتریکی به صورت تجربی شکل داده شده و اثر پارامتر هایی نظیر ضخامت اولیه ی ورق، سرعت پیشروی و چرخشی ابزار، گام عمودی حرکت ابزار و مقدار جریان عبوری از مدار، بر شکل پذیری و حد اکثرعمق قطعه ی مخروطی با زاویه ی دیواره ی متغیر بررسی شده است. کیفیت سطح قطعات تولیدی تحت شرایط مختلف و تاثیر روانکار بر کاهش زبری سطوح بررسی شده است. برای بررسی دقت ابعادی، مدل ابر نقطه ی تعدادی از قطعات تهیه شده و مقدار انحراف هندسه ی تولیدی از هندسه ی ایده آل به کمک نرم افزار کتیا تعیین شده است. سختی قطعه ی تولیدی با استفاده از آزمون ریز سختی ویکرز اندازه گیری و تغییر مقدار سختی در راستای عمق قطعه، بررسی شده است. علاوه بر آزمون های تجربی، فرآیند شکل دهی نموی گرم ورق در نرم افزار اجزای محدود آباکوس شبیه سازی شده است. برای صحت سنجی مدل سازی، نتایج شبیه سازی شامل هندسه و ضخامت قطعه با نتایج تجربی مقایسه و میزان تطبیق نتایج بررسی شده است. دمای شکل دهی و مقدار جریان ورودی به مدار تاثیر بسیار زیادی بر شکل پذیری ورق داشته و با افزایش ضخامت ورق مقدار جریان لازم برای شکل دهی افزایش می یابد. با کاهش سرعت پیشروی، کاهش گام عمودی و افزایش ضخامت ورق، حداکثر زاویه ی شکل دهی افزایش می یابد. بیشترین انحراف قطعه ی شکل دهی شده از هندسه ی ایده آل در دهانه ی قطعه اتفاق می افتد. زبری سطح داخلی قطعه نسبت به سطح بیرونی آن بیشتر بوده و با به کار بردن روانکار و کاهش گام عمودی، کیفیت سطح قطعه بهبود می یابد. با پیشروی در راستای عمق قطعه سختی افزایش می یابد. پروفیل تجربی و شبیه سازی هم خوانی خوبی داشته و توزیع ضخامت قطعه ی شبیه سازی شده نیز تطبیق قابل قبولی با توزیع ضخامت تجربی دارد. واژه های کلیدی: شکل دهی نموی گرم ورق، شکل پذیری، شبیه سازی اجزای محدود

ارتقاء امنیت وب با وف بومی