优化超声波辅助增量板材成型的优化
Ngoc-Tuan La1, Quoc-Huy Ngo2, Van-Dam Vu3
1Faculty of Mechanical Engineering, Vinh University of Technology Education (VUTE), Vinh City 430000, Vietnam.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 13, 2024
概括
超声波振动辅助增量板材成型 (UISF) 显著降低了强力,并改善了像AA5052这样的更硬材料的结果,即使具有更大的下降尺寸. 确定了最佳参数,显示了各种厚度的实质性力降低.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 已知超声波振动辅助增量板材成型 (UISF) 可降低成型力并提高表面质量.
- 之前的UISF研究集中在容易变形的材料和小的降级尺寸上.
- 更大的降级尺寸和更硬的材料需要进一步调查UISF的有效性.
研究的目的:
- 为了研究超声波振动对硬质材料UISF力降低的影响.
- 为了确定UISF的最佳过程参数 (下降尺寸,料速率) 以更大的下降尺寸.
- 根据板厚度,下降尺寸和料速率来预测力降低的方程.
主要方法:
- 进行了一系列UISF实验,使用厚度为0.5mm和1.0mm的合金AA5052.
- 从0.5毫米到1.5毫米的不同下降尺寸和从200毫米/分钟到1200毫米/分钟的料速度.
- 分析了带有和没有超声波振动的轴向力 (Fz) 和工具运动阻力力 (Fy) 的减少.
主要成果:
- 超声波振动在形成AA5052.2.时显著降低轴向力 (Fz) 和工具运动阻力力 (Fy).
- 基于对板厚的实验数据,开发了减力最佳方程.
- 对于1.0毫米厚度,Fz和Fy的减少分别达到58.73%和69.17%;对于0.5毫米厚度,减少分别为64.17%和71.98%.
结论:
- 对于像AA5052这样更硬的材料,UISF有效地降低了形成力,即使是在更大的下降尺寸.
- 开发的最佳方程为预测和实现UISF显著减力提供了基础.
- 这项研究扩大了UISF对更具挑战性的材料和成型条件的适用性.
