شبیه سازی شکل دهی نموی به کمک لیزر به روش اجزای محدود و مطالعه عوامل موثر بر فرایند شکل دهی نموی به روش تجربی

روش های جدید شکل دهی به سوی کاهش هزینه و افزایش انعطاف پذیری فرآیند تمایل دارند. یکی از این فرآیندها که به تازگی مورد توجه قرار گرفته، فرآیند شکل دهی نموی تک نقطه ای ورق فلزی است. در این روش نیازی به ساخت قالب برای فرآیند نیست و می توان با استفاده از یک ابزار ساده و ماشین cnc، شکل دهی را به اشکال گوناگون انجام داد. این روش، برای ساخت نمونه اولیه یک قطعه، در بازه زمانی کوتاه و تولید قطعات با تعداد کم، کارایی خوبی دارد. بهبود فرایند و دقت آن و گسترش کاربرد آن برای مواد با شکل پذیری پایین، و امکان جایگزین کردن آن بجای روش های معمول شکل دهی، یکی از ضروریات پیش روست. در این پروژه، تاثیر برخی پارامترها بر نیرو و دقت ابعادی و توزیع ضخامت در فرآیند شکل دهی نموی تک نقطه ای بررسی شده است. آزمایش ها بر روی ورق از جنس آلومینیوم با ایجاد یک هرم ناقص انجام شد و پس از اندازه گیری نیرو در جهات مختلف، تاثیر پارامترها بر نیروی شکل دهی بررسی شد. همچنین نمونه های شکل دهی شده با دستگاه cmm اندازه گیری و با هم مقایسه شدند. علاوه براین به بررسی امکان انجام فرایند لبه دار کردن سوراخ ورق ها، با استفاده از تکنیک شکل دهی نموی به روش تجربی پرداخته شده است. بدین منظور دو نوع سوراخ دایره ای و مربعی انتخاب شد. همچنین فرایند شکل دهی نموی به کمک لیزر برای شکل دهی ورق منیزیوم az31 که در دمای محیط شکل پذیری پایینی دارد به روش اجزای محدود شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی، تاثیر پارامترهای مختلف از جمله: شار حرارتی لیزر، سرعت پیشروی و استراتژی حرکت ابزار، بر نیروی شکل دهی، دقت هندسی و توزیع تنش و کرنش مطالعه شد. نتایج نشان داد که حرارت موضعی لیزر، علاوه بر بالا بردن شکل پذیری، موجب کاهش نیروی لازم برای شکل دهی، کاهش برگشت فنری و افزایش دقت هندسی می شود.