بررسي تجربي و عددي شكل دهي ورق هاي فلزي با استفاده از فرآيند شكل دهي چند نقطه اي

Experimental and Numerical Investigation of Sheet Metal Forming Using Multi-point Forming Process

فرآيند شكلدهي چند نقطهاي، يك روش شكلدهي انعطافپذير جهت توليد انواع قطعات از ورق هاي فلزي است. در اين مقاله روش شكلدهي چند نقطهاي بهصورت تجربي و شبيهسازي اجزاي محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. بهمنظور تخمين پارامترهاي مطلوب طراحي ، ابتد ا فرآيند شكلدهي بهصورت ديناميكي شبيهسازي شده و سپس مجموعه قالب شكلدهي چند نقطهاي جهت انجام آزمايشات تجربي ساخته شده در صنايع هوا و فضا، ورقهاي از جنس اين آلياژ براي انجام آزمايشات مورد AA است. با درنظر گرفتن كاربرد گسترده آلياژ آلومينيومي 2024 استفاده قرار گرفته و شكلدهي قطعات تحت شرايط مختلف مورد آزمايش قرار گرفته است. عيوب بهوجود آمده در فرآيند شكل دهي چند نقطهاي پيشبيني شده و تاثير پارامترهاي فرآيندي از جمله قطر پين و ضخامت لايه الاستيك بر روي دقت ابعادي و توزيع ضخامت قطعات توليد شده بررسي شده است. نتايج بهدست آمده نشان ميدهد كه فرآيند فوق ميتواند بهعنوان يك روش كارآمد و اقتصادي براي توليد انواع قطعات تكي موجود در زمينههاي مختلف صنعتي بهويژه صنعت هوا و فضا مورد استفاده قرار گيرد، بهطوريكه با تنظيم مناسب پارامترهاي فرآيند امكان توليد قطعات با شكل هاي هندسي متنوع تنها با استفاده از يك قالب وجود خواهد داشت.

Multi-Point forming process is a flexible technique for manufacturing of various sheet metal parts. In this paper, Multi-Point forming technique is studied using FE simulation and experiments. In order to estimate proper design parameters, the forming process was initially simulated dynamically, and then the Multi-Point forming die set was built for conducting experimental tests. By considering the widespread usage of aluminum alloys in the field of aerospace, the AA2024 aluminum alloy is used in this research and forming of sheet parts under various forming conditions is examined. The failure modes are predicted and the effect of process parameters such as pin diameter and thickness of elastic cushion on the geometry accuracy and thickness distribution of formed parts are investigated. The results obtained show that this process can be used as an effective and economic method for producing small batch production in different industrial sectors particularly aerospace industry. By proper adjustment of process parameters, the production of parts with different geometry will be possible just by using one same die set.