بررسی اثر پارامترهای فرآیند شکل دهی تدریجی تک نقطه ای روی نمونه‌های ساخته شده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان

2 کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان

10.22044/jsfm.2019.6152.2468

چکیده

یکی از روش‌های اتصال انواع آلیاژهای آلومینیوم عملیات حرارتی پذیر، روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی است. امروزه شکل‌دهی ورق‌های حاصل از این روش مورد توجه قرار گرفته است. به منظور ایجاد شکل‌های پیچیده با عمق زیاد که با روش سنّتی امکان پذیر نیست، از روش شکل‌دهی تدریجی استفاده می‌شود. روش شکل‌دهی تدریجی تک نقطه‌ای روشی انعطاف پذیر برای تولید کم و ساخت مدل اولیه می‌باشد. در این مقاله به مطالعه تجربی فرآیند شکل‌دهی تدریجی بر روی ورق آلومینیوم 6061 حاصل از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پرداخته شده است. در گام اول، اثر سرعت دورانی و سرعت پیشروی ابزار بر خواص مکانیکی ناحیه جوش در آلیاژ آلومینیوم 6061 بررسی و پارامترهای مطلوب استخراج شد. در گام بعدی، اثر روانکار، سرعت دورانی، سرعت پیشروی و مسیر ابزار بر میزان کاهش ضخامت (نازک شدگی) ،زبری و عمق شکست درفرآیند شکل‌دهی تدریجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد روانکار و مسیر ابزار، میزان عمق شکل دهی را تا 6/1 برابر افزایش می دهد. همچنین با استفاده از این دو پارامتر اثرات کاهش ضخامت و کیفیت سطح نیز بهیود می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Mishra RS, Ma ZY (2005) Friction stir welding and processing. Mat Sci Engn 50: 1-78. 

[2] Gulati V, Arya A, Katya P, Goswami A (2015) Process parameters optimization in single point incremental forming. J Inst Eng India C 97(2): 185-193.

[3] Young D, Jeswiet J (2004) Wall thickness variations in single-point incremental forming. P I Mech Eng B-J Eng 218(11): 1453-1459.

[4] Ramulu PJ, Kailas SV, Narayanan RG (2012) Influence of tool rotation speed and feed rate on the forming limit of friction stir welded AA6061-T6 sheets. P I Mech Eng C-J Mec 227(3): 520-541.

[5] Shendage RM, Pujari SM (2014) Effect of process parameters on fracture depthand thickness distribution in single point incremental forming. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) 3(12): 501-504.

[6] Silva MB, Skjoedt M, Vilaca P, Bay N, Martins PAF (2009) Single point incremental forming of tailored blanks produced by friction stirs welding. J Mater Process Tech 209: 811-820.

[7] Azevedo NG, Farias JS, Bastos RP (2015) Lubrication aspects during single point incremental /forming for steel and aluminum materials. Int J Precis Eng Man 16(3): 589-595.

[8] Ramulu PJ, Narayanan RG, Kailas SV (2013) Forming limit investigation of friction stir welded sheets: influence of shoulder diameter and plunge depth. Int J Adv Manuf Tech 69: 2757-2772.

[9] ASTM E8 M-04. (2006) Standard test method for tension testing of metallic materials. ASTM International.

[10] ASTM A681-08 (2015) Standard specification for tool steels alloy. ASTM International, West Conshohocken, PA.

[11] Mirnia MJ, Mollaei Dariani B (2015) An investigation on multistage incremental forming to control thinning in a truncated cone of an aluminum alloy sheet. Modares Mechanical Engineering 14(14): 262-270. (In persian)

[12] Hussain GL, Gao (2007) A novel method to test the thinning limits of sheet metals in negative incremental forming. Int J Mach Tool Manu 47(3): 419-435.

[13] Chao LJ, Chong L, Gui ZT (2012) Thickness distribution and mechanical property of sheet metal incremental forming based on numerical simulation. T Nonferr Metal Soc 54-60.