بررسي فرآيند شكلدهي افزايشي ورقهاي فلزي به كمك نوسانات مافوق صوت

Investigation of Ultrasonic assisted incremental sheet metal forming process

فرآيندشكلدهي افزايشي يكي ازروشهاي شكلدهي است كه به-دليل عدم نياز به قالب خاص براي توليدقطعات باتعداد كم ونمونه سازي سريع موردتوجه قرارگرفته وتلاش هاي زيادي براي بهبودآن انجام شده‏ است. يكي از روشهاي نوين بهبود فرآيندهاي شكلدهي استفاده ازنوسانات مافوق صوت (آلتراسونيك) است. هدف ازاين مقاله بررسي اثراعمال نوسان آلتراسونيك به ابزار درفرآيند شكلدهي افزايشي است. براي اين منظورابتداروابط تحليلي نيرو درحالت معمولي اصلاح واستخراج شده سپس روابط تحليلي نيروي شكلدهي بااعمال نوسانات آلتراسونيك به دست آمده‏ است. سپس،باطراحي،ساخت واتصال كلگي شكلدهي افزايشي به كمك آلتراسونيك به دستگاه فرزCNCاثرنوسانات آلتراسونيك درفرآيند شكلدهي افزايشي بررسي شده است. براساس نتايج به دست آمده ازروابط تحليلي ومقايسه بانتايج عملي مي‌توان تخميني مناسب ازتغييرات نيروي شكل دهي درفرآيندشكلدهي افزايشي معمولي وبااعمال نوسانات آلتراسونيك ارايه نمود. همچنين،براساس نتايج آزمونهاي انجام شده نيروي شكلدهي بااعمال نوسانات آلتراسونيك درمقايسه بانيروي شكلدهي بدون آلتراسونيكبين 33 تا5/63درصدبستگي به شرايط آزمون كاهش يافته است.

Incremental sheet metal forming process is considered as one of methods which able manufacturer to produce parts without dedicated die in low and rapid prototype production, and many researches have been done to improve it. Using of ultrasonic vibration is one of the modern approaches in forming processes which reduce friction and forming force. The purpose of this study is to investigate the effect of ultrasonic vibration applied to the tool in single point incremental sheet metal forming process. For this, first theory of single point incremental forming has been studied; its principle has been investigated and analytical relations have been modified then analytical relations in the case of applying ultrasonic are derived from those. To practical evaluation of applying ultrasonic to this process a set can be installed to the head of CNC milling machine is designed and manufactured. According to results of analytic compared to experimental results a reasonable approximation of forming force variation in normal single point incremental forming process and applying ultrasonic can be offered. Based on tests results forming force in applying ultrasonic compare to normal mode reduces between33 to 63.5 percent depend on test circumstances.