مطالعه تجربي شكل‌دهي قطعات برآمدگي مركزي توسط فرايند شكل‌دهي افزايشي با الگوي شكل‌دهي مثبت- منفي

Experimental study of forming Parts with central blister by Incremental forming process with positive-negative forming pattern

امروزه با پيشرفت تكنولوژي، كنترل حركت ابزار در فرايند شكل‌دهي تدريجي، سبب بهبود مكانيزم عملكرد شكل‌دهي در ساخت و توليد قطعات متقارن و نامتقارن محوري شده است. به‌طوري‌كه با تعيين الگوي مسير ايده آل و نحوه شرايط تماسي ابزار با قطعه كار، سبب بهبود رفتار شكل‌پذيري ورق فلزي، در شكل‌دهي هندسه اشكال پيچيده مورداستفاده در صنايع هوافضا و خودروسازي گرديده است. در پژوهش حاضر، شكل‌دهي افزايشي دونقطه‌اي ورق فلزي با بررسي اولويت حركت ابزار در محدوده مثبت و منفي پروفيل هندسي قالب حفره‌دار مركزي، موردمطالعه تجربي قرارگرفته است. الگوي حركتي ابزار به‌صورت چرخان و ثابت محور اسپيندل دستگاه(Z) حول پروفيل هندسي قالب، جهت شكل‌دهي نوع مثبت و منفي مورد بررسي قرارگرفته است. ورق فلزي مورداستفاده در اين پژوهش، آلومينيوم AA-1050 باضخامت 1.5mm مي‌باشد. نتايج حاصل از الگوي حركتي ابزار و اولويت شكل‌دهي نوع مثبت و منفي پروفيل هندسي قالب نشان داد، ناحيه بحراني ماكزيمم نازك شدگي منجر به پارگي در تمامي نمونه‌هاي شكل داده‌شده ورق فلزي، در محدوده شكل‌دهي منفي ايجادشده است. به‌طوري‌كه الگوي حركتي ابزار چرخان سبب كاهش ميزان پارگي و نازك شدگي نسبت به ابزار ثابت در ورق فلزي مي‌شود. ماكزيمم ميزان عمق شكل‌گرفته شده در ناحيه بحراني منفي در پروفيل هندسي قالب، لحظه وقوع پارگي ورق فلزي به مقدار Z= -25.2mm، در حالت چرخشي ابزار با الگوي شكل‌دهي اول منفي – دوم مثبت ايده آل ترين حالت شكل‌دهي دونقطه‌اي قطعات حفره‌دار مركزي مي‌باشد.

Nowadays, by technology progression (CAD), controlling tools movement in Incremental forming process, caused improvement of forming function mechanism-manufacturing symmetrical and asymmetrical pieces, as by determination of an ideal direction pattern and the way of contacting tools with pieces, Caused improvement of forming behavior in sheet metals and geometry firming of complicated forms, was used in airspace and auto-making industries. In present research two-point incremental forming of sheet metal was studied experimentally by investigating priority of tool movement in negative and positive limit of geometrical profile in central cavity die. Moving pattern of tools rotationally and spindle axis constant of system (Z) around die geometrical profile, was investigated for positive and negative forming. Used sheet metal in this research is 1050 Aluminum with 15mm thickness. The results of die geometrical profile showed that critical area with maximum thinning led to tearing of all samples of sheet metals in negative forming limit while moving pattern of rotator caused decrease of tearing rate and thinning relative to constant tools in sheet metal. Maximum rate of deep, formed in negative critical area of die geometrical profile, occurrence time of tearing in sheet metal Z= -25.2mm in rotational case of tools with first negative and second positive forming pattern, is the most ideal two-point forming case in central cavity pieces.