بررسي پارامترهاي موثر در برگشت فنري ورق دولايه مس- فولاد زنگ‌نزن آستنيتي در فرآيند شكل‌دهي افزايشي

شكلدهي افزايشي ورق فلزي يكي از فرآيند هاي فرم دهي بدون قالب ميباشد. در اين فرآيند ابزار سر كروي مسير از پيش تعيين شده را طي مينمايد تا با اعمال فشار موضعي به ورق آن را به شكل مد نظر تبديل نمايد. يكي از معايب موجود در فرآيند شكلدهي افزايشي، پديده برگشت فنري ورق ميباشد. در اين مقاله به بررسي تاثير پارامترهاي موثر بر برگشتپذيري فنري در ورق دو لايه مس- فولاد آستنيتي حاصل از شكل دهي افزايشي، پرداخته شده است. پارامترهاي ورودي اين فرآيند شامل قطر ابزار، گام عمودي، ضخامت ورق، عمق شكلدهي، سرعت پيشروي و ترتيب قرارگيري لايه‌هاي ورق دولايه ميباشد. با استفاده از شبيه‌سازي المان محدود فرآيند به كمك نرم افزار آباكوس و روش طرّاحي آزمايش‌هاي تاگوچي به كمك نرم افزار ميني تب، تأثير پارامترهاي ورودي بر روي برگشتپذيري فنري و نيروي شكلدهي مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين نتايج بدست آمده از شبيه‌سازي توسط آزمون‌ تجربي اعتبار سنجي شده و مشخص شد كه نتايج شبيه سازي المان محدود داراي همپوشاني مناسبي در مقايسه با جوابهاي نهايي بدست آمده از آزمون عملي ميباشند. در پايان ميزان تاثير هر يك از پارامترهاي نام برده شده بر روي برگشت فنري و نيروي شكلدهي مورد بررسي و تحليل قرار گرفته و مشخص شد كه پارامتر ضخامت ورق بيشترين تاثير را هم در برگشت فنري و هم نيروي شكل دهي دارا مي باشد.

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.