بررسي تاثير پارامترهاي ابزار بر شكل‌پذيري ورق آلومينيم 1100 در فرايند شكل دهي تدريجي ضربه‌اي

Investigation of tool parameters effects on the formability of Al-1100 in incremental sheet metal hammering process

يكي از روش‌هاي مرسوم جهت نمونه سازي سريع، استفاده از روش شكل‌دهي تدريجي مي‌باشد. از اين ميان، فرايند شكل‌دهي تدريجي ضربه‌اي، در چند سال اخير توسعه يافته است. در اين روش، با حركت فركانسي يك پانچ ضربه زننده روي يك ورق كلمپ شده، يك قطعه سه بعدي بدون استفاده از قالب خاص توليد شده است. در اين مقاله، تاثير پارامترهاي ابزار بر شكل‌پذيري ورق آلومينيم 1100 در فرايند شكل‌دهي تدريجي ضربه‌اي مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. جهت بررسي اين موضوع، ابتدا ورق مورد نظر از طرفين كلمپ مي‌گردد. سپس با در نظر گرفتن زاويه مخروط، ضربات پانچ با قطر و فركانس معين اعمال مي‌گردد تا مخروط در ارتفاع مشخصي دچار شكست شود. در نهايت با ثبت مقادير ارتفاع و زاويه مربوطه، وابستگي آن به قطر پانچ و فركانس ضربه مورد تحليل و بررسي قرار مي‌گيرد. با بررسي نتايج مشخص گرديد كه با كاهش قطر پانچ، كرنش ماكزيمم در راستاي ضخامت در ارتفاع بيشتري از مخروط اتفاق مي افتد. همچنين با افزايش قطر پانچ، ميزان شكل‌پذيري ورق آلومينيم 1100 زياد شده و با كاهش فركانس ضربه نيز ميزان شكل پذيري ورق افزايش مي‌يابد.

New trends have been observed in recent years for rapid prototyping of sheet metal parts by Incremental Forming process, particularly in low quantity production. Recent ideas have been presented for a new type of this process known as Incremental sheet metal hammering (ISMH) method. In ISMH process, by sequence moving of a hammering punch over a clamped sheet metal, a three-dimensional work piece is produced without using a die. In this paper, the effect of tool parameter on the formability of Al-1100 will be studied. To investigate this issue, the sheet is clamped. Then by considering the cone angle, hammering is applied at a certain diameter and frequency until the failure occurs. By recording the angle and the height values at failure point, a correlation has been extracted between the diameter and the frequency. Analysis of the results shows that by decreasing the diameter of the punch, maximum strain in the direction of thickness is observed at higher height. Also, by increasing the diameter of the punch, formability of Al-1100 increases. Moreover, it is shown that by increasing the impact frequency, the formability of the sheet will be decreased.