طراحی و ساخت ابزار شکلدهی مرتعش به منظور توسعهی فرآیند شکلدهی تدریجی ورق فلزی به کمک ارتعاش اولتراسونیک
نویسندگان
1 تهران- خیابان کارگر شمالی- بعد از بزرگراه جلال آل احمد- پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران- صندوق پستی: 515-14395- تلفکس: 02161114013
2 دانشگاه کاشان
3 دانشگاه تهران
4 دانشگاه تهران
5 دانشگاه صنعتی امیرکبیر
doi
چکیده
مکانیزم فرآیند شکلدهی تدریجی بر اساس تغییرشکل پلاستیکی و موضعی ورق فلزی، میباشد. در این فرآیند، ورق فلزی با استفاده از ابزار سَرنیمکروی واقع بر روی اسپیندل ماشین فرز CNC و مطابق مسیر تعریف شده، شکلدهی خواهد شد. مطالعهی رفتار نیروی اِعمالی به ابزار شکلدهی، به عنوان یکی از مهمترین موضوعات تحقیقاتی در این فرآیند میباشد. افزایش اندازهی گام عمودی ابزار، قطر ابزار، زاویهی دیواره و ضخامت ورق به همراه کاربرد ورقهای فلزی و آلیاژی سبک وزن با استحکام بالا، منجر به افزایش نیروی اِعمالی به ابزار شکلدهی، خواهد شد. در این مقاله، روند طراحی، ساخت و تست ابزار شکلدهی مرتعش به منظور توسعهی فرآیند "شکلدهی تدریجی ورق فلزی به کمک ارتعاش اولتراسونیک"، ارائه شده است. نتایج حاصل از تحلیل مودال و آنالیز تجربی فرکانس طبیعی ابزار مرتعش، مویّد ظهور مود طولی ارتعاش و وقوع پدیده-ی رزونانس در ابزار شکلدهی، میباشد. در ادامه، تأثیر اِعمال ارتعاش اولتراسونیک بر مولفهی عمودی نیروی شکلدهی و پدیده برگشت فنری، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی حاصل از آزمون شیار مستقیم بر روی ورق فلزی Al 1050-O، نشان داد که انتقال و اِعمال ارتعاش اولتراسونیک به ابزار شکلدهی در مقایسه با فرآیند متداول شکلدهی تدریجی، موجب کاهش میانگین نیروی اِعمالی به محور ابزار شکلدهی و کاهش میزان برگشت فنری نمونه شکلدهی شده، خواهد شد.
