طراحی و ساخت ابزار شکل‌دهی مرتعش به منظور توسعه فرایند شکل‌دهی تدریجی ورق فلزی به کمک ارتعاش اولتراسونیک

مکانیزم فرایند شکل دهی تدریجی بر اساس تغییرشکل پلاستیکی و موضعی ورق فلزی، است. در این فرایند، ورق فلزی با استفاده از ابزار سَرنیمکروی واقع بر روی اسپیندل ماشین فرز cnc و مطابق مسیر تعریف شده، شکل دهی خواهد شد.مطالعه رفتار نیروی اِعمالی به ابزار شکل دهی، به عنوان یکی از مهم‌ترین موضوعات تحقیقاتی در این فرایند است. افزایش اندازه گام عمودی ابزار، قطر ابزار، زاویه دیواره و ضخامت ورق به همراه کاربرد ورق های فلزی و آلیاژی سبک وزن با استحکام بالا، منجر به افزایش نیروی اِعمالی به ابزار شکل دهی، خواهد شد. در این مقاله، روند طراحی، ساخت و تست ابزار شکل دهی مرتعش به منظور توسعه فرایند شکل دهی تدریجی ورق فلزی به کمک ارتعاش اولتراسونیک، ارایه شده است. نتایج حاصل از تحلیل مودال و آنالیز تجربی فرکانس طبیعی ابزار مرتعش، موید ظهور مود طولی ارتعاش و وقوع پدیده رزونانس در ابزار شکل دهی، است. در ادامه، تاثیراِعمال ارتعاش اولتراسونیک بر مولفه عمودی نیروی شکل دهی 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 شکل دهی در مقایسه با فرایند متداول شکل دهی تدریجی، موجب کاهش میانگین نیروی اِعمالی به محور ابزار شکل دهی و کاهش میزان برگشت فنری نمونه شکل دهی شده، خواهد شد.