PROCESS SIMULATION AND QUALITY EVALUATION IN INCREMENTAL SHEET FORMING

Abstract

Single Point Incremental Forming (SPIF) is a promising sheet-metal-forming process that permits the manufacturing of small to medium-sized batches of complex parts at low cost. It allows metal forming to work in the critical ‘necking-to-tearing' zone which results in a strong thinning before failure if the process is well designed. Moreover, the process is complex due to the number of variables involved. Thus, it is not possible to consider that the process has been well assessed; several remaining aspects need to be clarified. The objective of the present paper is to study some of these aspects, namely, the phenomenon of the wall thickness overstretch along depth and the effect of the tool path on the distribution of the wall thickness using finite element simulations.

Abstrak: Pembentukan Tokokan Mata Tunggal (Single Point Incremental Forming (SPIF)) merupakan satu proses pembentukan kepingan logam yang membolehkan pembuatan dalam jumlah yang kecil hingga sederhana, bahagian-bahagian yang kompleks pada kos yang rendah. Jika proses ini direka dengan baik, kaedah ini membolehkan pembentukan logam yang baik terhasil. Jika tidak, semasa peringkat zon kritikal ‘perleheran-ke-pengoyakan' menyebabkan penipisan keterlaluan yang boleh menyebabkan logam tersebut rosak. Tambahan pula, proses ini agak kompleks, kerana ia melibatkan beberapa pemboleh ubah. Maka, walaupun proses ini telah dinilaikan seeloknya; masih terdapat beberapa aspek lain yang perlu diperjelaskan. Objektif kertas ini dibentangkan adalah untuk mengkaji beberapa aspek tertentu, seperti, ketebalan dinding regangan berlebihan di sepanjang kedalaman dan kesan tool path (beberapa siri posisi koordinat untuk menentukan pergerakan alatan memotong ketika operasi memesin) terhadap pengagihan ketebalan dinding menggunakan simulasi unsur terhingga.