بررسی تجربی و شبیه‌سازی اجزای محدود فرآیند لبه‌دارکردن سوراخ ورق با استفاده از شکل‌دهی نموی تک‌نقطه‌ای

روش شکل‌دهی نموی تک‌نقطه‌ای با هزینه پایین و انعطاف‌پذیری بالا می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های مرسوم لبه‌دارکردن سوراخ ورق باشد. در این مطالعه، امکان لبه‌دارکردن سوراخ مربعی ورق آلومینیوم al1050 با استفاده از روش شکل‌دهی نموی مورد بررسی قرار گرفته و کیفیت فلنج هرمی ایجادشده با فلنج مخروطی مقایسه شده است. شکل نهایی فلنج به‌گونه‌ای تعریف شده است که زاویه دیواره با افزایش ارتفاع به‌تدریج افزایش یابد. شبیه‌سازی فرآیند با نرم‌افزار آباکوس انجام شد و برای اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی، آزمایش عملی نیز انجام گرفت. پس از انجام آزمایش‌های تجربی، ویژگی‌های فلنج مانند اندازه‌ نهایی سوراخ، ارتفاع فلنج و ضخامت دیواره، بررسی شدند. نتایج نشان داد که در لبه ایجادشده حول سوراخ دایره‌ای برگشت فنری کمتر و دقت ابعادی بیشتر است ولی با ملاحظه‌ ارتفاع و اندازه سوراخ، می‌توان سوراخ مربعی را نیز با روش نموی لبه‌دار کرد. نتایج اندازه‌گیری ابعادی فلنج‌ها نشان داد که ابعاد نهایی سوراخ پس از لبه‌دارشدن، افزایش خواهد یافت. با بررسی سوراخ‌های مختلف مشاهده شد که هر چه سوراخ اولیه بزرگ‌تر باشد، میزان افزایش ابعاد سوراخ پس از فلنج‌کردن، کمتر خواهد بود.

Experimental Investigation and Finite Element Simulation of Hole-Flanging Process by Single Point Incremental Forming

Incremental forming method with lower cost and more flexibility can be a suitable alternative for traditional methods of the holeflanging. In this study, the possibility of square holeflanging of AL1050 aluminum sheet using incremental forming method has been investigated and the quality of the pyramid flange has been compared with conical flange. The final shape of the flange is defined so that wall angle increases with raising height. The process simulation was performed using Abaqus software and an experimental test was done to validate the simulation results. After performing the experimental tests, flange features such as the final size of the hole, flange height, and wall thickness were measured. The results showed that at the created flange around the circular hole, there is less spring back and more dimensional accuracy, however, it can be flanged a square hole by incremental approach with consideration of the height and hole size. The dimensional measurements showed that the final size of the hole will increase after the holeflanging. By investigation of the various holes, it was found that in the larger initial hole, increasing the hole size after the flanging will be lower.