Naslov
Unaprjeđenje procesa inkrementalnog preoblikovanja u jednoj točki
(Improvement of single point incremental forming technology process (SPIF))

Autori
Kršulja, Marko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Tehnički fakultet

Mjesto
Rijeka

Datum
02.09

Godina
2013

Stranica
150

Mentor
Car, Zlatan ; Pepelnjak, Tomaž

Ključne riječi
inkrementalno oblikovanje metala; deformiranje; CNC stroj; kontrola procesa; mjerenje; 3D fotogrametrija
(Incremental metal forming; deformation; CNC machine; process control; measurement; 3D fotogrametry)

Sažetak
U ovome je radu proveden niz istraživanja kako bi se utvrdio stabilni tehnološki proces izrade tankostjenih proizvoda tehnologijom inkrementalnog oblikovanja u jednoj točki (SPIF - single point incremental forming). Pretpostavljeno je da je moguće primijeniti tehnologiju inkrementalnog oblikovanja na tankostjeni lim. Istraživanja su provedena na čeličnome limu TS230 (broj čelika prema EN 10027-2 je W. nr. 1, 0371) debljine 0, 155 mm i na limu TH415 (broj čelika prema EN 10027-2 je W. nr. 1, 0377) debljine 0, 24 mm s ciljem utvrđivanja optimalnih parametara u njihovoj obradi SPIF tehnologijom. Provedena su ispitivanja mehaničkih svojstava s ciljem utvrđivanja pouzdanosti ulaznih parametara kako bi se jasno definirala točnost izrade tražene geometrije krnjeg stošca pomoću SPIF procesa. Proveden je vlačni test kako bi se definirao konvencionalni dijagram naprezanje - deformacija, te Marciniak test kako bi se formirao dijagram deformabilnosti SPIF tehnologijom. Postavljeni su analitički modeli koji opisuju stanjivanje lima, kritične sile te pojavu trenja za ispitivane limove u SPIF procesu. Prema rezultatima analitičkog modela za izračun sile u SPIF procesu za tankostjene limove provedeno je ispitivanje trenja za odabrane materijale TS230 i TH415. Uzimajući u obzir rezultate vlačnoga testa i ispitivanja trenja postavljeni su uvjeti za modeliranje, analizu i simulaciju SPIF procesa u softveru ABAQUS. Za izradu modela odabran je oblik krnjeg stošca, simulacije su provedene kako bi se utvrdili uvjeti izrade uspješnog SPIF procesa za materijal TS230 i TH415. Na temelju prikupljenih podataka postavljen je plan eksperimenata za istraživanje u realnim proizvodnim uvjetima te je pristupljeno eksperimentalnoj verifikaciji modela. Odabran je CNC stroj, CNC-glodalica WEMAS VZ 750, te je projektirana specijalna radna naprava te su odabrani alati za inkrementalno oblikovanje. Postavljeni su modeli za izvedbu SPIF procesa na odabranom stroju pomoću softvera Solidcam i VeriCUT. Prema dobivenim spoznajama izveden je eksperimentalni plan izrade krnjeg stošca kako bi se utvrdilo funkcioniranje modela. Nakon uspješno izvedenog SPIF procesa i utvrđivanja optimalnih parametara obrade, postavljen je eksperimentalni plan mjerenja stanjivanja lima, ponovljivosti oblika te sposobnosti izvedenog inkrementalnog oblikovanja. Sposobnost inkrementalnog oblikovanja tankostjenog lima mjerena je metodom 3D fotogrametrije (digitalizacijski sustav ARGUS), a dobiveni su rezultati uspoređeni sa dobivenim rezultatima Marciniak ispitivanja. Sustavom 3D fotogrametrije kontrolirana je ponovljivost oblika i stanjivanje tankostjenog lima. Ustanovljena je maksimalna sposobnost inkrementalnog oblikovanja za ispitivane materijale s oblikom krnjeg stošca. Objašnjeni su parametri koji uvjetuju uspješnu obradu SPIF procesom tankostjenog materijala. Izvršena su dodatna mjerenja tvrdoće, hrapavosti i topline.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Metalurgija, Računarstvo, Strojarstvo

POVEZANOST RADA