تحلیل عددی و تجربی تولید قطعه مخروطی شکل آلومینیومی به روش شکل دهی تدریجی (spif)

روش شکل دهی افزایشی، روشی نوین و در عین حال راه حلی اقتصادی برای تولید سریع قطعات از ورق خام، زمانی که تولید سری های کوچک قطعات ساخته شده از ورق مد نظرمی باشد، است. در این روش از یک ابزار سر کروی که در حال حرکت خطی و دورانی است، برای شکل دهی ورقی که بر قید بسته شده، استفاده می شود. تحلیل متغیرهای زیاد این فرآیند منجر به شناخت آن از روشهای تحلیلی- عددی، جهت تولید مسیر ابزار و تولید بی عیب قطعه می گردد. تحلیل های تجربی و عددی نشان دهنده ی بالا بودن قابلیت شکل دهی و انعطاف پذیری بالای این فرآیند، نسبت به روش های سنتی می باشد. روشهای اجزای محدود به عنوان یکی از شیوه های موثر در مطالعه فرآیندهای شکل دهی از جمله شکل دهی به روش تدریجی می باشد که می تواند اهداف مورد نظر را با تقریب خوبی ارائه دهد. در این مطالعه به شبیه سازی این فرآیند با نرم افزار abaqus پرداخته شده و برای مستند سازی آن، کار تجربی انجام گرفته است. در کار تجربی و تحلیل عددی قطعه کارها شامل یک مخروط 45 درجه و یک لیوانی با زاویه دیواره 90 درجه، از جنس al 1050 و به ضخامت 2 میلی متر و ابعاد 165×165 میلی متر می باشد، که توسط ابزار سرکروی شکل دهی شده اند. ابزار شکل دهی از جنس فولاد معمولی و به شکل استوانه ای با قطر 15 میلیمتر می باشد. همچنین شکل دهی با استفاده از ماشین تراش tn50br انجام گرفته شده است. مقایسه نتایج عملی با نتایج تحلیل عددی برای تغییر ضخامت ورق در منطقه تغییر شکل یافته و در امتداد یال مخروط و لیوانی انجام و نتایج آن ارائه شده است که حداکثر اختلاف بین آنها 9 % می باشد. در ادامه با استفاده از تحلیل زیر به بررسی تاثیر پارامتر اندازه گام ابزار در امتداد محور آن بر روی تنشهای پسماند و کرنش ها پرداخته شده و نتایج آن ارائه شده است. همچنین حداکثر نیروهای مورد نیاز برای شکل دهی ورق نیز در شرایط مختلف مطالعه و بررسی شده اند.