Prof.Dr.Ing.Olaru Ionel Giurea Robert-Alex 2018 Tema licenta: Studiul privind deformarea incrementală a tablelor metalice subțiri. Cuprins: Cap 1…. [308920]

PROIECT DE DIPLOMA

Indrumator: Student: [anonimizat].Dr.Ing.[anonimizat]

2018

Tema licenta: Studiul privind deformarea incrementală a tablelor metalice subțiri.

Cuprins:

Cap 1. Introducere……………………………………………………………………………5

1.1.Motivarea alegerii temei abordate………………………………………………6

Cap 2. Definirea conceptului de deformare incrementala si variante tehnologice ale procedeului……………………………………………………………………………………8

2.1.Definirea procedeului………………………………………………………………8

2.2.Clasificarea procedeelor de deformare incrementala……………………..9

2.2.1 Deformarea cu poanson………………………………………………………………………………..11

2.2.2 Deformarea cu jet de apă……………………………………………………………………………..13

2.2.3 Deformarea cu laser…………………………………………… ………………………………………14

2.3.4 Deformarea cu role……………………………………………………………………………………..15

2.3.5 Deformarea cu jet de bile……………………………………………………………………………..16

2.3 Analiza privind deformarea incrementală…………………………………..18

Cap. 3 Aspecte privind analiza cu element finit a procedeului de deformare plăstica incrementală în punct………………………………………………………………19

Cap. 4 Aspecte privind calitatea pieselor obtinute prin deformare plastica incrementala……………………………………………………………………………………….28

4.1 Aspecte privind precizia pieselor realizate prin deformare plastică incrementală……………………………………………………………………………………….28

4.1.1 Factori care afectează calitatea pieselor prelucrate prin deformare incrementală…..29

4.1.2Strategii pentru îmbunătățirea preciziei pieselor realizate prin deformare incrementală…………………………………………………………………………………………………………………..33

4.2 Aspecte privind rugozitatea pieselor realizate prin deformare plastică incrementală………………………………………………………………………………………..36

Cap. 5 Proiectarea în NX a unei scule pentru deformarea tablelor metalice

subțiri…………………………………………………………………………………………………38

5.1 Proiectarea piesei ce urmează a fi prelucrata in format 2D și transformarea ei in 3D……………………………………………………………………………………………….40

5.2 Specificarea operațiilor………………………………………………………………41

5.3 Definirea geometriei piesei și crearea semifabricatului din care se execută piesa…………………………………………………………………………………………………..42

5.4 Definirea sculelor………………………………………………………………………43

5.5 Definirea operațiilor…………………………………………………………………..45

Bibliografie…………………………………………………………………………………….52

Capitolul 1:

Introducere

Odată cu dezvoltarea tehnologiei de deformare plastică la rece și cerințele consumatorilor au devenit din ce în ce mai diversificate, odată cu acestea și pretentile lor au crescut in materie de produse obținute ca urmare a ascestui procedeu. Principalele procedee de realizare a pieselor prin deformare plastică la rece sunt in principal˸procedeele de ambutisare,tragere pe calapod sau uneori hidroformare. Acestea sunt în general folosite pentru producția de serie mare și de masă, având costuri destul de ridicate deoarece pentru a realiza o piesa este nevoie de anumite matrite si scule care sunt destul de costisitoare si asta numai pentru un singur semifabricat, Pentru alte piese va fi nevoie să se repete acest proces de remodelare a sculei de prelucrat, în această privință procedeele noi de deformare sunt mult mai avantajoase în privința costului de fabricație dar și în privința complexității pieselor realizate.

Recent au apărut noi procedee de deformare plastică la rece, cum ar fi procedeele de deformare incrementală care înlătură neajunsurile celor precedente ne mai fiind nevoie de înlocuirea sculei pentru fiecare piesă. Pentru realizarea aceasteia e nevoie doar de un operator pe o mașină cu comanda numerică pentru a schimba programul respectiv, astfel putând să continuăm operația cu piesa următoare. Acest procedeu este unul destul de flrxibil mai ales pentru deformarea tablelor metalice.În același timp scula deplasanduse intru-n contur bine stabilit, timpul acestei operații este mult mai mare decât cel de la operațiile clasice de ambutisare.

Datorită timpului indelugat de fabricație și gradului de flexibilitate foarte mare aceast procedeu este folosit pentru producțiile de serie mică sau de unicate ori încercări de noi prototopuri.

De asemenea, deformarea plastică incrementală permite reducerea pieselor deteriorate datorită unei periode de stocare în magazie inelungate, deoarece prin această tehnică se produce ‚doar la timp și cât trebuie’ne mai rămânând piese pe stoc, precum și evitarea refulării unui întreg lot de piese.

1.1.Motivarea alegerii temei abordate.

Insusi procedeul de deformare incrementală in sine este cea mai recenta metode de deformare plastica care poate fi facuta la rece sau la cald,avand un grad foarte mare de flexibilitate dar si un potential enorm de dezvoltare al pieselor obtinute in urma acestuia.Totodata aceseta mai are si un grad de personalizare ridicat al pieselor.

În cadrul acestui procedeu deformarea se relizeaza cu ajutorul unui poanson comandat de un utilaj CNC în incinta căruia se produce procesul de deformare. Semifabricatul deformanduse doar în locul unde se prodece contactul cu scula de prelucrat e aici reiese și numele de defore incrementala, aceasta facanduse punct cu punct.

Am ales această temă de licență datorită gamei foarte largi de piese pe care le poate realiza și domeniilor diferite în care poate în care se poate aplica, fiind impresionat de flexibilitatea și maleabilitatea aceteia.

Deformarea incrementală este una din acele operații care nu pretează pentru a fi folosită doar în domeniul tehnic ci poate fi folosită cu usurinta și în domeniul medical unde poate realiza diferite proteze dar si multe altele.

Datorită flexibilitaii acestei operații se poate spune că a adus o inovație atât în industria tehnică dar și în cea medicală unde de acum în colo se pot realiza piese de diferite forme și mărimi fără a fi nevoie de scule și matrițe specile putând astfel să ne facă viața mai ușoară sau poate chiar să ne-o salveze.

Datorită faptului că această operație se pretează pentru a fi de serie mică sau unicat, aceasta nu necesită un spațiu de depozitare a pieselor, ne mai fiind nevoie de hali de depozitare. Astfel reducanduse costul acestora dar și spațiul în care firmă care produce își desfășoară activitatea.

Capitolul 2:

Definirea conceptului de deformare incrementala si variante tehnologice ale procedeului.

2.1.Definirea procedeului

Privind procesul de deformare incrementală din familia acestuia fac parte mai multe procese de deformare realizate la rece sau la cald, toate având în comun faptul că deformarea se face din punct în punct. Astfel semifabricatul se deformează doar în locul în care intră în contact cu scula de prelucrat, aceasta din urmă având un traseu foarte bine stabilit. Piesa de prelucrat de obicei este pusă intrun dispozitiv de prindere care îi oprește toate gradele de mobilitate imobilizando nepermitandui nici un fel de mișcare care poate întrerupe procesul.

Deformrea poate fi realizată cu unul sau mai multe elemente de deformare, numite elemente active de deformare, iar sculă care ține de formarea parțială sau completă a piesei se numește element activ de sprijin.

Caracteristici principale ale deformării incrementale:

• Această operație nu necesită nici un fel de suport specials sau matrița, dar necesită un suport stabil de prindere a semifabricatului fie pe un banc sau pe un CNC, și elementele necesare realizării operației de deformare care pot fi după caz; poansoane, rolee de deformare etc.

• Acest procedeul pretează din prima pentru producția de serie mică sau uneori pentru unicate și câteodată prototipuri revoluționare.

• Acest procedeu este mai lent față de celelalte pe care le precede cele prin presare, dar acestuia nu necesite echipamente sofisticate si scumpe pentru realizarea productiei.

• Durata de fabricație a acestuia depinde de forma și mărime piesei de prelucrat, dar și de viteză și puterea aparatului utilajului pe care se exacuta operația.

• Deformarea incrementală prezintă un grad foarte mare de flexibilitate, deoarece pe același utilaj de prelucrat se pot reliza diferite modele de piese.

• În urma unora dintre deformări se poate produce o subțiere destul de vizibilă a piesei dar mai pot rămâne unele zone nedeformate corespunzător.

• Datorită faptului că acest procedeu se poate utiliza în mai multe domenii, acesta este net superior față de procedeele convenționale în privința gradelor de flexibilitate, permitandusi să poată realiza piese extrem de complexe, greu altfel de făcut prin alt tip de operație.

2.2.Clasificarea procedeelor de deformare incrementală.

O clasificare a acestui procedeu de deformare se poate face luânduse în observație câteva criterii.

• în o primă clasifică se va vorbi de forma fizică a semifabricatului folosit pentru realizarea produsului finit.ca urmare aceasta se împarte în 2 categorii de semifabricate, și anume:

– Semifabricate cu corpuri masive;

– Semifabricate din tablă.

Primei categorii de semifabricate îi aprtine următoarele operații: forjarea orbitală, deformarea cu role în mișcare planetară, etc.

Având în vedere titlul și tema lucrării pe care am aleso, aceasta clasificarea va fi axată mai mult pe prelucrarea semifabricatelor tabla. Aceasta clasificare este detaliată și prezentată mai jos în figură 1.

Fig.2.1 Schema clasificarii procedeelor de deformare incrementală.[1]

2.2.1 Deformarea cu poanson.

La acest tip de deformare incrementală scula de deformare este constituită dintru-un poanson de dimensiuni destul de reduse, aceasta este o deformare la rece iar contactul dintre semifabricat și poanson este continuu.

Mai jos avem o schemă a acestei operații reprezentată în figură 2.

Smifabricatul este în suportul de fixare care este alcătuit din placa de suport 1 și inelul de fixare 2.

Poansonul 3 realizează deformarea pas cu pas după ce termină fiecare etaj coboară la celelat realizând astfel traictorii cu perimetre diferite.

Fig 2.2. Deformare incrementală cu poanson[1]

Acest procedeu în industrie se cunoaste ca fiind facut in punct si se realizeaza pe o suprafata mica la contactul dintre piesa si material.

Procedeul de deformare incrementala cu poanson se poate pune in aplicare sub 2 mari tipuri.acestea depinde in cea mare parte elementul de fixare si de sprijin activ sau nu al acestuia.Aceste optiuni se gasesc in figura urmatoare.

Fig2.3 Variante de deformare cu poanson.[1]

În primele 3 variante din imagine prinderea este fixași se numesc deformații negative, iar în celelalte 2 au prindere și fixare mobila numinduse deformații pozitive, lăsând poansonul să facă anumite mișcări verticale pe axă.

De asemenea ultimele 4 figuri au un sistem de sprijin mobil, de aici fiind și cunoscute de deformare în 2 puncte

În cele mai multe cazuri ca element de sprijin actif se folosește un

contrapoanson sau o placă activă. În cazurile în care avem deformare pozitivă se va folosi un element de sprijin activ aplasat în interiorul pesei deformarea facanduse în exterior.

Că dezvoltare a mașinilor cu comanda numerică cercetătorii au vrut cât mai mult să inoveze acest procedeu nou apărut și așa au încercat să folosească și un poanson de dimensiuni reduse, primul care a venit cu această idee și a vrut să o pună în practică este Edward Leszak 1967. Acesta spunând că obiectivul studiului sau este aele de a adăuga noi metode de prelucrare a materialelor din tabla folosind astfel doar sule de prelucrad destul de simple și ieftine. [2]

Cronologic, a fost studiată pentru prima dată deformarea incrementală „în două puncte” de către Powell și Andrew și folosită apoi de Matsubara pentru a realiza piese asimetrice în loturi mici și cu costuri scăzute.[3]

La acesta deformare echipamentul necesar realizarii acesteia este alcatuit din urmatoarele componente:

– un elementul activ de deformare;

– un sistem care este necesar fixarii piesei;

– un element de sprijin activ;

– masina cu comanda numerica pentru a programa operatiunea.

2.3.2 Deformarea cu jet de apă.

În general în industrie tehnologia cu jet fe apa se folosește pentru a tăia anumite semifabricate care sunt foarte greu de prelucrat prin alte metode, dar mai poate fi folosită în scopul de curățare și anume abraziune pentru anumite piese.

Folosind acest procedeu se poate tăia orice fel de materia fără să îi afecteze durabilitatea sau proprietățile acestuia în nici un fel.

Odată cu trecerea timpului și dezvoltarea tehnologiei să descoperic că tehnologia cu jet de apa poate fi folosită și că procedeu de deformare incrementală le rece.

Principiud de funcționare al acestei metode este prezentat în figură 4.de mai sus. Apă ajunge în tubul de răcire de unde o să fie evacuată prin diuza, piulița de fixare ajustează presiunea jetului de apă după care acesta o să intre în contact cu semifabricatul astfel incepand procesul de deformare.

A fost pusă în practică pentru prima dată această tehnologie de Iseki, acesta având la baza cercetările sale anterioare, totastfel de experimente sau mai efectuat la acea vreme la Universități din Slovenia și Suedia. [4]

Fig 2.4.deformare cu jet de apa [1]

2.3.3 Deformarea cu laser.

Acest tip de deformare incrementală este folosit pentru materiale cu coeficient de dilatare termic foarte mare și anume table din oteluri inoxidabile, titan și magneziu.În principiu acest procedeu constă în inducerea deformațiilor controlate cu ajutorul laserului pe trasee bine stabilite, astfel acesta având o precizie destul de ridicată.

În figură 4 ne este prezentat procedeul în sine.

Fig 2.5.Indoirea cu laser [1]

Folosin acest procedeu de deformare căpătăm câteva avantaje în plus fâțe de celelate procedee asemanatoate, deformarea materialului se face fără suport de sprijin sau forțe exterioare, aceasta fiind controlată numai din fasciculul laser care produce îndoirea în sine.

2.3.4 Deformarea incrementală cu role.

Această operație de deformare incrementală este una care se face la rece,

Deformarea facanduse cu una șu mai multe role, contactul dintre sculă și material este permanent, materialul din urmă fiind așezat pe un element activ de deformare sub forma unui dorm care dă forma piesei. Prin aceasta metode pot fi prelucrate în special materialele care se pot deforma la rece dar și materiale care necesită căldură pentru deformare, prin încălzirea acestora.

Posibil cel mai cunoscut si folosit procedeu de acest gen este acela cu o rola si dorn de sprijin.

Fig 2.6.Deformarea cu role[1]

In principiu la aceasta metoda,semifabricatul sub forma unui disc este asezat pe un element de sprijin dorn peste care se apasa o rola executand o miscare de rotatie bine stabilita iar materialul incepe sa ia forma dornului.

2.3.5 Deformarea cu jet de bile.

La această tehnologie de deformsre elementul activ de deformare este sub forma unui jet de bile care este îndrumat către semifabricat cu o anumită viteza în funcție de distanța dintre acestea. Acest tip de deformare este aplicat în special în industria constructoate de mașini dar și în cea aeronautică, piesele rezultate fiind puțin curbate și de o precizie destul de mare.

La această deformare piesa este lăsate liberă ne mai fiind nevoie de fixarea acesteia.

Semifabricatul este asaltat de un jet de bile bine controlat care determină forma acestuia (concava sau convexa). Bilele respective sunt încărcate cu sarcini pozitive sau negative dar și cu energie cinetică care pot induce materialului compresiuni sau anumite întinderi controlate. Fig 2.7.schema acestui procedeu[1]

Pentru piesele de o lungime mai mare jetul de bile care acționează asupra acesteia este mobil, miscanduse în lungul piesei.

In cele ce urmeaza va voi prezenta cateva piese si mulaje realizate cu procedeele mentionate mei sus.

2.

1.

3. 4.

5.

Fig 2.8. Piese obținute prin procesul de deformarea incrementală[1]

2.3.Analiza privind deformarea incrementală.

Fiind un procedeu destul de recent aparut in industrie, a constituit obiectul de studiu a mai multor cercetatori si oameni de stiinta, care au incercat sa ii aduca cat mai multe inbunatatiri. astfel acestia au realizat numeroase studii referitoare la acest procedeu, dintre care, in continuare, voi prezenta cateva din realizarile acestora. .

Majoritatea din cercetarile facute s-au axat mai mult pe fortele care sunt implicate in procesul de deformare.[5]

Privind deformarea cu poanson s-au realizat cercetari privind gradul de deformare al materialului in timpul procesului de deformare.Alte cercetari compara materialul atunci cand este supus deformarii cu o membrana pt a studia mecanismul de deformare al piesei si gradul de deformabilitate al materialului.[6]

O caracteristica importanta al acestui procedeu este aceea ca zona de deformare este destul de mica si isi modifica marimea si forma considerabil,de aceea o analiza cu element finit propune folosirea unui mash fin.[7]

In cazul deformarii cu role sa pus in principal accentul pentru a evita ruperea mecanismului rolei ,pentru a scoate in evidenta mecanismul deformarii si evolutia procesului de deformare al suprafetei,precum si dezvoltarea produsului.

Pentru detectarea acestora se vor utiliza 2 metode de descoperire a deformatiilor,prima fiind metodagaurilor patrunse iar cea dea doua este metoda retelelor(patrate sau rotunde).[8]

La deformarea cu poanson sa studiat in primul rand,mecanica procedeului de deformare,fortele care sunt necesare in operatia de deformare exactitatea suprafetei obtinute,rezistenta unora dintre materiale la deformare si traseul optim parcurs de poanson pentru finalizarea cat mai rapida a operatiei.[9]

Capitplul 3:

Aspecte privind analiza cu element finit a procedeului de deformare plăstica incrementală în punct.

Deformarea plastică incrementală în punct este unul din puținele, dacă nu chiar singurul procedeu în care cercetările au fost realizate până în prezent mai mult pe cale experimentală decât prin analiză cu element finit. Explicația consta in faptul că, analiza cu element finit a procedeului implică, pe de o parte, utilizarea unui model tridimensional (nu se pot folosi condiții de simetrie datorită căii de deformare tridimensională a sculei) iar pe de altă parte o rețea de elemente finite foarte fină care să poată capta deformația locală a materialului. Din acest motiv, calculul numeric este foarte laborios, timpul de simulare fiind foarte lung (până la zeci de ore, în funcție de complexitatea geometriei piesei de realizat). Astfel, analiza cu element finit a procedeului de deformare incrementală durează mai mult decât analiza pe cale experimentală a acestuia [10].

Totuși, au fost realizate de către diferiți cercetători analize cu element finit folosind, cu precădere, geometrii simple, ca de exemplu piramida/trunchi de piramida sau con/trunchi de con (fig. 3.1) [11, 12].

Fig. 3.1 Geometrii utilizate în analiza cu element finit a deformării incrementale [11]

Etapele unei analize cu element finit a procesului de deformare plastică incrementală in punct sunt următoarele:

– desenarea sau importarea geometriei piesei;

– desenarea sau importarea geometriei sculei de deformare și a dispozitivului de fixare a semifabricatului;

– discretizarea modelelor realizate în rețele de elemente finite;

– definirea proprietăților materialului;

– stabilirea condițiilor limită (pentru prinderea semifabricatului și pentru traiectoria sculei);

– prelucrarea propriu-zisă;

– post-procesarea (extragerea unor informații privind starea de deformații, starea de tensiuni, variații ale grosimii materialului etc.).

Pentru traiectoria sculei de deformare se folosesc, atât la analiza cu element finit cât și la testele experimentale, diferite trasee ale sculei: deplasare pe contur (fig. 3.2, a), deplasare în spirală (fig. 3.2, b), căi de deformare complexe. Deplasarea pe contur prezintă dezavantajul că, în punctele în care scula de deformare coboară un pas, după realizarea fiecărui contur, rămân urme pe piesă. La finalizarea prelucrării, toate aceste puncte (urme), apar ca o linie pe secțiunea piesei, ceea ce constituie un dezavantaj dacă se urmărește aspectul estetic al piesei.

Fig. 3.2 Traseul sculei de deformare [12]

Una din preocupările majore vizate de către cercetători a constat în reducerea timpului de procesare. De exemplu, Hadoush și Boogaard [13] au reușit o reducere a timpului de procesare cu 50% în cazul simulării procedeului de deformare incrementală a unei piramide cu unghiul de inclinare de 45o folosind o strategie de „rafinare” a rețelei de elemente finite (mesh). Aceasta a constat în modificarea dimensiunii elementelor finite pe măsură ce acestea veneau în contact cu scula, restul rețelei păstrându-se neschimbată (fig. 3.3). Un an mai târziu, aceeași autori au propus o nouă soluție, care a permis reducerea și mai mult a timpului de procesare; aceasta a constat în modelarea plastică a elementelor ce veneau in contact cu semifabricatul, în timp ce restul elementelor din rețea erau modelate elastic.

Fig. 3.3 Strategii pentru reducerea timpului de procesare [13]

Cele mai utilizate software pentru analiza cu element finit a procesului de deformare plastică incrementală sunt: ABAQUS/Explicite (deoarece acest software este recomandat pentru rezolvarea unor probleme neliniare), LS-DYNA, DYNAFORM, PAM-STAMP etc.

În continuare sunt prezentate câteva exemple preluate din literatura de specialitate privind analiză cu element finit a procesului de deformare plastică incrementală și rezultatele obținute.

Minutolo ș.a. [14] au simulat deformarea plastică incrementală a unei piese prismatice, cu unghiul de inclinare al peretilor de 45o, respectiv a unei piese conice, cu unghiul de inclinare al peretilor de 50o (fig. 3.4), utilizând software-ul LS-DYNA. Această analiză a permis identificarea zonelor cu cele mai mari valori ale tensiunilor; rezultatele au corespuns cu cele obținute pe cale experimentală (în acele locuri s-a produs ruperea materialului). Astfel, în cazul piesei prismatice, cele mai mari tensiuni s-au înregistrat în zona colțurilor piesei; în cazul piesei conice, tensiunile au fost maxime pe circumferința piesei (fig. 3.5).

Fig. 3.4 Geometrii ale pieseor utlizat în analiza cu element finit [14]

a.ruperea piesei prismatice în zona colțurilor

b.ruperea piesei conice pe circumferință

Fig. 3.5 Evidențierea zonelor unde s-a produs ruperea materialului [14]

Duflou ș.a. [15] au simulat o strategie de deformare incrementală în mai mulți pași, pentru a realiza o piesă cilindrică, utilizând un software dezvoltat de Universitatea din Liege. Rezultatele obținute prin simulare au fost apropiate de cele obținute pe cale experimentală în ceea ce privește precizia piesei la nivelul pereților laterali; în zona de fund a piesei, au existat diferențe între rezultatele obținute prin cele două metode, datorită condițiilor de simetrie impuse în cadrul analizei cu element finit. Într-un alt studiu, Duflou ș.a. [20] au utilizat un model numeric (o piramidă) pentru a studia mecanismul de deformare și distribuția tensiunilor în cazul deformării incrementale. Rezultatele obținute au evidențiat și o răsucire a materialului datorată căii de deformare utilizată fig. 3.6, a) respectiv subțierea materialului în diferite zone ale piesei (fig. 3.6, b).

Fig. 3.6 Rotirea (a), respectiv subțierea (b) materialului deformat [16]

Ji și Park [17] au analizat mecanismul de deformare a unor table din aliaj de magneziu AZ31, folosite pentru realizarea prin deformare incrementală a unor piese conice, la temperatura de 20◦C, 100◦C, 150◦C, 200◦C and 250◦C (fig. 3.7). Pentru analiza cu element finit au utilizat software-ul PAM-STAMP, în vederea realizarii unei piese la 150oC. S-a obținut o diferență între rezultatele analizei cu element finit și rezultatele obținute pe cale experimentală.

Fig. 3.7 Piese obținute prin deformare incrementală, la diferite temperaturi:

100◦C (θ = 30◦), (b) 150◦C (θ = 49◦), (c) 200◦C (θ = 58◦) and (d) 250◦C (θ = 60o) [17]

Cerro ș.a. [18] au realizat un model numeric pentru a prezice comportamentul unor table din aluminiu Al 1050-0 la deformarea plastică incrementală (fig. 3.8). Software-ul utilizat a fost ABAQUS/Explicit.

Fig. 3.8 Model numeric pentru prezicerea comportamentului unor table de aluminiu [18]

Yamashita et al. [19] au investigat efectul a diferite traiectorii ale sculei (fig. 3.9) asupra comportamentului la deformare a materialului, utilizând, de asemenea, un model numeric (o piramidă). Rezultatele au evidențiat faptul că traiectoria în spirală conduce la o distribuție mai uniformă a tensiunilor în structura piesei. Forțele sunt aproape constante când poansonul se deplasează pe orizontală sau pe verticală dar cresc când deplasarea pe cele două axe se face simultan.

Fig. 3.9 Diferite traiectorii ale sculei de deformare [19]

A. Raviteja [20] a utilizat analiza cu element finit pentru a optimiza parametrii de proces ca grosimea tablei, pasul pe verticală al sculei, coeficientul de frecare și diametrul sculei la realizarea unor piese cu geometrie conică și prismatică (fig. 3.10). Materialul folosit a fost aluminiu AA 1070. Analiza s-a realizart cu software/ul ABAQUS (fig. 3.11).

Fig. 3.10 Geometrii utilizate în analiza cu element.

a. distribuția tensiunilor von Mises în piesele prismatice

b.distribuția tensiunilor von Mises în piesele conice

Fig. 3.11 Distribuita stării de tensiuni [21]

Din exemplele prezentate reiese faptul că, utilizarea analizei cu element finit în studiul procedeului de deformare plastic incrementală a tablelor metalice este limitată, datorită timpului mare de procesare. Deși au fost propuse anumite soluții pentru a înlătura acest dezavantaj, problema nu s-a rezolvat pe deplin, pentru a face din analiza cu element finit un instrument eficient în studiul acestui procedeu.

Capitolul 4:

Aspecte privind calitatea pieselor obținute prin deformare plastică incrementală.

4.1 Aspecte privind precizia pieselor realizate prin deformare plastică incrementală.

Deformării plastice incrementale îi sunt asociate două dezavantaje care fac ca acest procedeu să nu fie, la ora actuală, utilizat la întregul lui potențial în industrie. Acestea sunt: precizia scăzută a pieselor și timpul mare de prelucrare.

Referitor la precizia pieselor realizate prin deformare incrementală, în literatura de specialitate se vorbește despre trei tipuri de (im)precizie geometrică [22;23;24]:

• (im)precizie datorată revenirii elastice a materialului la finalul prelucrării (piesa este încă prinsă în dispozitivul de fixare al semifabricatului); această imprecizie se manifestă de fapt în abateri de la geometria teoretică, sub trei forme: o îndoire a tablei în zona de început a prelucrării piesei, o înălțime mai mică a piesei decât cea prescrisă și un efect de „bombare” a fundului piesei („pillow effect”) – fig. 4.1.

• (im)precizie datorată revenirii elastice a materialului după eliberarea piesei din dispozitivul de fixare a semifabricatului; această revenire elastică este mai pronunțată decât în cazul anterior, datorită redistribuirii tensiunilor în material după înlăturarea din dispozitivul de fixare.

• (im)precizia finală, obținută după decuparea surplusului de semifabricat și obținerea piesei finale.

Fig. 4.1 Erori ale profilului piesei de la geometria teoretică [24]

4.1.1 Factori care afectează calitatea pieselor prelucrate prin deformare incrementală.

Soluțiile propuse în literatura de specialitate pentru a crește precizia pieselor obținute prin deformare incrementală constau în optimizarea parametrilor de proces și a traiectoriei sculei. De exemplu, Ambrogio ș.a. [25] au aplicat analiza statistică bazata pe un sistem de experimente pentru a determina influența celor mai relevanți parametri de proces asupra precizie unor piese cu geometrie prismatică (fig. 4.2, a), realizate din aliaj de aluminiu AA1050-O. Autorii au analizat precizia geometrică la colțurile piesei și efectul de bombare a fundului piesei (fig. 4.2, b,c) . Rezultatele experimentale au evidențiat faptul că diametrul sculei și pasul pe verticală al sculei au cea mai semnificativă influență asupra preciziei.

a.geometria piesei analizate și dispozitivul de fixare [25]

pb.precizia pe direcțiile OA, OB c. precizia pe direcția OC

Fig. 4.2 Geometria piesei analizate și precizia pe diferite direcții [25]

Rauch ș.a. [26] au realizat un studiu privind influenta unor parametri asupra preciziei unei piese cu geometrie prismatică (fig. 4.3), realizată din tablă de aluminiu (5086), cu grosimea de 0.6mm. Au fost utilizate trei traiectorii ale sculei de deformare (fig. 4.4). Rezultatele au evidențiat faptul că avansul sculei nu are nicio influență asupra preciziei piesei pentru valorile analizate (0.5 – 1.5m/min) ci doar asupra timpului de prelucrare. În schimb, pasul pe verticală al sculei și traiectoria sculei au o influență semnificativă asupra preciziei piesei. Materialul utilizat în studiu a fost tablă de aluminiu (5086) cu grosimea de 0.6mm. Influența traiectoriei sculei asupra preciziei geometrice a piesei a fost evidențiată și de Dejardin ș.a. [11].

Fig. 4.3 Geometria piesei [26]

Geometria piesei depinde, de asemenea, și de locul din care se începe deformare materialului – de la marginea sau din centrul semifabricatului.

Se pare că distanța dintre zona semifabricatului supusă deformării și marginea prinsă în dispozitivul de fixare trebuie să fie cât mai mică pentru a obține o precizie mai bună [26].

Fig. 4.4 Traiectorii de deformare ale sculei [26]

Allwood ș.a. [23] au evidenția și ei faptul că dimensiunea semifabricatului influențează precizia piesei realizate: abaterile de la profilul teoretic al unei piese conice cu unghiul la vârf de 45o și raza de 50mm au fost mai mici în cazul utilizării unui semifabricat cu dimensiunile de 300x300mm, comparativ cu un semifabricat de 150x150mm (fig. 4.5). În plus, precizia a fost mai mult îmbunătățită când s-a utilizat o placă suport care să susțină materialul în zona de început a deformării.

Micari ș.a. [24] au susținut că însăși geometria piesei poate influența precizia acesteia. Astfel, prezența colțurilor, curburi duble sau, în general, discontinuități ale suprafețelor contribuie la creșterea preciziei piesei.

Fig. 4.5 Abateri de la profilul teoretic: (a) semifabricat prins în dispozitiv; (b) semifabricat prins în dispozitiv și placă suport; (c) piesa scoasă din dispozitivul de prindere; (d) după decuparea surplusului de semifabricat [23]

4.1.2 Strategii pentru îmbunătățirea preciziei pieselor realizate prin deformare incrementală.

În vederea reducerii abaterilor de la profilul teoretic, în literatura de specialitate au fost propuse mai multe soluții, variind de la cele mai simple, cum ar fi utilizarea unei plăci suport care să susțină materialul în zona de deformare, până la găsirea celei mai bune traiectorii a sculei sau compensarea erorilor.

De exemplu, Cerro ș.a. [20] au obținut o precizie mai bună prin suprapunerea pasului pe orizontală al sculei în proporție de 60% (fig. 4.6). Explicația a fost că, prin această suprapunere, deformațiile au fost mai mici astfel încât au condus la erori geometrice mai mici. Totuși, suprapunerea pașilor a condus la creșterea timpului de prelucrare.

Fig. 4.6 Comparație între profilul piesei cu (o) 10% și (∆) 60% suprapunere a pasului, față de profilul experimental (x) [20]

Ambrogio ș.a. [24] au propus realizarea unei „supra-adânciri” a traiectoriei sculei, pentru a compensa scurtarea înălțimii piesei determinate de revenirea elastică a materialului.

Allwood ș.a. [10] a susținut că se poate obține o precizie ridicată a piesei dacă se utilizează un sistem de măsurare on-line a piesei realizate astfel încât traiectoria sculei să fie re-proiectată periodic funcției de geometria curentă a piesei. În acest sens ei au folosit o cameră stereo pentru a avea controlul online a geometriei piesei (fig. 4.7). În figura 4.8 este prezentată o analiză comparativă a profilului piesei obținut experimental cu profilul teoretic, în cazul în care s-a utilizat respectiv nu s-a utilizat un sistem de control online a geometriei piesei.

Rauch ș.a. [25] au propus un sistem inteligent CAM pentru definirea traiectoriei sculei astfel încât să obțină o precizie crescută a piesei. Soluția constă în utilizarea unor constrângeri pentru programarea și controlul traiectoriei sculei, adaptabile în timpul prelucrării pe baza unor date obținute în timp real (fig. 4.9). soluția propusă a fost verificată și prin aplicarea acesteia în mediul industrial.

Fig. 4.7 Deformarea plastică incrementată supravegeata cu cameră video pentru controlul online al geometriei piesei [10].

Allwood ș.a. [23] au propus și testat o soluție care a constat în realizarea unor tăieturi parțiale a semifabricatului în zona de deformare (fig. 4.10), pentru a localiza deformațiile în această zonă, reducând astfel diferența dintre profilul obținut experimental și profilul geometric al piesei. Rezultatele au evidențiat faptul că tăierea semifabricatului nu conduce la rezultatele scontate.

Soluția propusă a condus, într-adevăr, la o îmbunătățire a preciziei dar aceasta a fost mai slabă decât cea obținută prin simpla utilizarea a unei plăci suport în zona de deformare a semifabricatului. Totuși, această încercare a avut meritul de a fi permis o primă analiză a detaliată tensiunilor reziduale, acestea fiind principala cauză a impreciziei piesei.

Fig. 4.8 Comparație între profilul teoretic (o) și profilul realizat cu sistem de control online (linie îngroșată) și fără sistem de control (linie simplă) online [10]

Fig. 4.9 Soluție propusă pentru controlul online a traiectoriei sculei [26]

Fig. 4.10 Realizarea unor tăieturi parțiale în semifabricat: (a) desen; (b) exteriorul piesei realizate; (c) interiorul piesei realizate [23]

4.2 Aspecte privind rugozitatea pieselor realizate prin deformare plastică incrementală.

Majoritatea studiilor prezentate în literatura de specialitate referitoare la calitatea suprafeței realizate, analizează de fapt rugozitatea suprafeței, atât la interiorul piesei (ca rezultat al contactului direct dintre sculă și semifabricat) cât și la exteriorul acesteia (aspect cunoscut sub denumirea de „efectul coajă de portocală” – „orange peel effect”) [21; 27; 30; 31; 20; 33; 34].

Influența parametrilor de proces asupra rugozității suprafeței poate fi rezumată astfel:

• pasul pe verticală al sculei influențează semnificativ atât rugozitatea interioară cât și rugozitatea exterioară a piesei. Durante ș.a. [27] și and Hamilton și Jeswiet [30] au propus modele analitice care permit o foarte bună predicție a rugozității suprafeței (pentru condițiile de lucru utilizate în cadrul cercetărilor efectuate).

• diametrul sculei are un efect semnificativ asupra producerii efectului „coajă de portocală” și a valorii acestei rugozități. Diametrele mai mari condus la diminuarea acestui efect [31]. Franzen ș.a. [12] au arătat că o creștere a diametrului sculei de la 10mm la 15 mm a determinat o reducere semnificativă a rugozității (cu aproximativ 75%);

• turația sculei conduce la o ușoară reducere a rugozității (cu mai puțin de 10%) [29];

• avansul sculei nu influențează sau influențează nesemnificativ rugozitatea suprafeței [29; 30];

• lubrifierea reduce semnificativ rugozitatea suprafeței însă tipul lubrifiantului nu are nici o influență [30; 20];

• traiectoria în spirală conduce la o mai bună calitate a suprafeței prelucrate [22; 20].

În anumite studii, s-a utilizat o tablă „tampon” între semifabricat și scula de deformare astfel încât să se obțină o calitate mai bună a suprafeței prelucrate [35, 36]. De exemplu, Silva ș.a. [37] au utilizat o tablă din oțel carbon cu grosimea de 0.63mm pentru a deforma, fără a periclita calitatea suprafeței piesei, o tablă sudată din aluminiu. Rezultatele obținute au arătat că această tablă tampon nu are nicio influență asupra deformabilității materialului (aluminiul sudat în cazul de față), în schimb crește calitatea suprafeței prelucrate.

Alți cercetători au scos în evidență faptul că, în timpul deformării, ca urmare a traiectoriei sculei (în special în cazul traiectoriei în spirală) se produce fenomenul de răsucire a materialului [22; 18; 21; 32; 25]. De exemplu, Duflou ș.a. [30], au arătat că acest fenomen apare atât la piesele conice cât și la piesele prismatice, fiind mai accentuat în cazul celor din urmă (fig. 4.11). Allwood et al. [23] au observat o mică tendință de răsucire a materialului în direcția de deplasare a sculei, la deformarea unei piese conice. Fig 4.11.Fenomenul de rasucire[18]

Capitolul 5:

Proiectarea în NX a unei scule pentru deformarea tablelor metalice subțiri.

O întreprindere se poate spune ca este profitabilă dacă realizează produse competitive. În condițiile actuale ale economiei de piață și ale globalizării piețelor, realizarea de produse la un preț redus și calitate ridicată nu este o sarcină ușoară. Tendințele de dezvoltare a pieței sunt caracterizate de următoarele cerințe de bază:

– variante noi de produse;

– durata de viață redusă a produsului;

– dimensiuni mici ale loturilor;

– termene de livrare scurte;

– presiune ridicată asupra prețului;

– cerințe stricte de calitate;

– eliminarea ecologică a produsului la sfârșitul ciclului de viață.

Orice sistem de producție modern, ce are în vedere realizarea de produse competitive, trebuie să răspundă necesităților crescute de productivitate, flexibilitate și fiabilitate.

A te adapta la tendințele pieței înseamnă a fi flexibil la schimbări, în primul rând în gândire, iar apoi să ai la îndemână și mijloacele necesare. Acestea trebuie să fie tot mai automatizate. În acest sens, sistemele bazate pe comandă numerică, care se adaptează rapid cerințelor producției dictate de piața actuală, vor avea în continuare o utilizare crescută, în detrimentul mașinilor – unelte universale. Tendințele firești de scădere a costului de prelucrare, de creștere a productivității și a preciziei de prelucrare cer ca intervenția umană să fie din ce în ce mai mult eliminată în cadrul procesului de prelucrare. Prin folosirea mașinilor cu comandă numerică se poate obține scăderea costului de prelucrare, creșterea productivității, a precizie de prelucrare.

O altă soluție găsită pentru a răspunde cerințelor pieței a fost realizarea tehnologiei de fabricație cu ajutorul fabricației asistată de calculator. Centrele de prelucrare cu comandă numerică sunt foarte larg răspândite, atât în întreprinderi mari cât și în cele mici. Datorită numărului mare de scule care le echipează, pe centrele de prelucrare se pot desfășura un număr mare de operații/faze diferite. Având în vedere CNC-urile avansate, care controlează aceste mașini, cât și softurile actuale de modulare și fabricație de tip CAD/CAM se pot prelucra cele mai complexe și variate piese.

Utilizând scule performante pentru frezare se pot obține piese finale cu o precizie dimensională de ordinul micronilor și suprafețe cu rugozitate apropiată de cea obținută prin rectificare.

Pentru elaborarea modelului geometric al pieselor și pentru fabricația asistată a acestora, se poate utiliza programul NX 7.5. Acest soft adună laolaltă, într-o soluție unificată, toate disciplinele și activitățile implicate în procesul de producție al unui produs. Include o gamă largă de aplicații bazate pe aceeași platformă, furnizând astfel o soluție asociativă și integrată; informațiile se propagă astfel rapid și de-a lungul întregului proces de proiectare și producție. Aceste informații sincronizate permit o colaborare a tuturor celor implicați, eliminând astfel consumul inutil de resurse, datorat transferului informațiilor între departamente, sisteme și stadii ale procesului de producție.

În continuare sunt descrise etapele de realizare în NX a sculei de deformare incrementală.

– Pentru realizarea simulării vom folosi modulul Manufacturing. Astfel, vom inițializa mediul de lucru pentru strunjire.

– Următorul pas este stabilirea etapelor ce vor trebui sa fie efectuate, respectiv:

1. Proiectarea piesei ce urmează a fi prelucrata in 2D si transformarea ei in 3D;

2. Specificarea operațiilor;

3.Definirea geometriei piesei si crearea semifabricatului din care se executa piesa;

4. Alegerea sculelor;

5. Stabilirea operațiilor și generarea programului.

5.1 Proiectarea piesei ce urmează a fi prelucrata in format 2D și transformarea ei in 3D

Geometria poansonului ce urmează a fi realizat cu ajutorul programului NX 7.5 este prezentată în figura 5.1.

Fig. 5.1 Desenul de execuție a piesei ce urmează a fi realizata

Prelucrarea piesei din 2D in 3D.

Prin selectarea comenzii Revolve transformam desenul 2D in 3D (fig. 5.2).

Fig. 5.2 Transformarea piesei din 2D in 3D

5.2 Specificarea operațiilor

Pentru început se da clic pe butonul START si apoi se alege opțiunea „Manufacturing”. Acest lucru va duce la apariția următoarei casete de dialog unde se permite alegerea tipului de prelucrare aplicată piesei.

Fig. 5.3 Tipul de prelucrare aplicata piesei

5.3 Definirea geometriei piesei și crearea semifabricatului din care se execută piesa.

Având in vedere ca piesa de realizat are o forma cilindrica, se va adopta un semifabricat de tip cilindru, având dimensiunile cat mai apropiate de cele ale piesei. Selectam din bara de jos GeometryView.

Fig. 5.4 Comanda ce urmeaza a fi selectata.

Definirea geometriei piesei se face astfel:

– in fereastraWorkpiece (Piesa) se alege Part si apoi se selectează piesa care iși va schimba culoarea in galben.

Fig. 5.5 Selectarea piesei

In fereastra Turn_Workpiece (piesa_strunjit) se selectează butonul Select iar la cota pe Xc vom da valoare -10 (adaos degroșare +finisare frontala) → OK.

Fig. 5.6 Stabilirea adaosului de degroșare-finisare frontala.

Apoi se selecteaza cotele semifabricatului Length =115 si Diameter= 15.

Semifabricatul il vedem cu linie roșie (fig. 5.7).

Fig. 5.7 Stabilirea semifabricatului.

5.4 Definirea sculelor

Dupa definirea geometriei piesei si a geometriei semifabricatului, urmeaza a fi selectate sculele aschietoare din baza de date a programului.

In cadrul aplicatiei NX, sculele sunt structurate pe 3 mari categorii: scule pentru operatii de strunjire, scule pentru operatii de frezare si scule pentru prelucrarea alezajelor. Primul pas este de a da clic pe Create Tool (alegem scula pt operatia ce dorim sa o executam) de pe bara de instrumente Manufaturing.

Ca urmare, se vor deschide casuțe de dialog ca cele din figurile de mai jos.

Este necesar ca sa bifam Holder (bifam Use Turn Holder) pentru a putea observa si corpul sculei, nu doar placuta.Se repeta aceeasi pasi pentru fiecare scula.

– Pentru strunjire frontala de la stanga-dreapta se alege OD 80 R (pt degrosare/finisare) – fig. 5.8.

– Pentru strunjire frontala de la dreapta-stanga alegem OD 80 L (pt degrosare/ finisare) – fig. 5.9.

Fig. 5.8 Alegerea sculei OD 80 R Fig. 5.9 Alegerea sculei OD 80 L

– Pentru strunjirea longitudinală de la dreapta la stânga alegem OD 55 L (degroșare/finisare) – fig. 5.10.

– Pentru strunjire longitudinala de la stanga la dreapta alegem OD 55 R (degrosare/finisare) – fig. 5.11.

.

Dupa bifarea Holder si Use Turn Holder vom avea pentru fiecare scula.

Fig. 5.12 Bifarea holder.

5.5 Definirea operațiilor.

Pentru definirea operatiilor vom selecta comanda Create Operation.

Fig. 5.13 Camanda ce urmeaza a fi selectata.

Operatiile care pot fi efectuate pentru obtinerea piesei sunt:

– FACING – strunjire frontala;

– ROUGH_TURN_OD – strunjire longitudinala exterioara;

– ROUGH

Parametrii ce trebuiesc setati sunt:

– Program – selectam NC_Program;

– Tool alegem scula in functie de operatie astfel:

– la strunjirea frontala de degrosare/finisare OD 80;

– la strunjirea longitudinala de degrosare/finisare OD 55;

– Geometry selectam Turning Workpiece;

– Method modificam in functie de:

– degrosare (Lathe-rough)

– finisare (Lathe-finish)

In cele ce urmeaza vom defini operatiile necesare executari piesei:

Strunjirea frontala de degroșare dreapta

Tool (selectam OD 80 L)

Method (selectam Lathe ROUGH)

Fig. 5.14 Degrosare frontal dreapta . Fig. 5.15 Finisare frontala dreapta.

Strunjirea longitudinala de degroșare dreapta Strunjirea longitudinala de finisare dreapta

Tool (selectam OD 55 R) Tool (selectam OD 55 R)

Fig. 5.16 Degroșare longitudinală . Fig. 5.17 Finisare longitudinală.

Strunjirea frontala de degrosare stanga Strunjirea frontala de finisare stanga

Tool (selectam OD 80 R) Tool (selectam OD 80 R)

Fig. 5.18 Dgrosare frontal stanga. Fig. 5.19 Finisare frontal dreapta.

Strunjirea longitudinala de degrosare stanga Strunjirea frontala de finisare stanga

Tool (selectam OD 55 L) Tool (selectam OD 55 L)

Fig. 5.20 Degroșare longitudinal stanga . Fig. 5.21 Finisare longitudinala stanga.

Pentru fiecare dintre eceste operatii selectate va trebui sa definim aria se taiere si miscarile sculei.Dupa ce selectam OK de la fiecare operatie in parte ne va aparea o caseta de dialog .Va urma sa selectam Cut Regions – Edit, va aparea inca o caseta de unde vom selecta Axial Trim Plane pe Point,selectand astfel regiunea de taiere a cutitului ales si operatiei alese.

Fig. 5.22 Selectarea regiunii de taiere.

Urmeaza selectarea miscarilor sculei care se la face utilizand comanda Non Cutting Moves Selectam Approach din bara de sus a casutei de dialog si apoi la Motion to Start Point – Motion Type vom selecta Direct si ne va indruma spre a alege un punct care il vom lua in afara piesei in asa fel incat sa nu existe coliziuni la venirea sculei.Dupa selectam Departurede langa Approach si la Motion Type vom selecta Direct,iar la Point Option vom selecta Point – Same as Start.

a)

b) b)

c)

d)

Fig. 5.23 Selectarea locului de unde pleacă scula.

Nu trebuie uitat ca dupa ce am stabilit regiunea de taiere si miscarea sculei sa salectam Generate din parte de jos a ferestrei din fig. 5.24.

Aceste etape ale alegerii regiunii de taiere si miscarii sculei se fac identic si pentru celelalte operatii doar ca vom selecta alta sectiune de taiere pentru operatia respectiva. Singura deosebire este la selectarea suprafetelor pentru executarea canalului, cand vom selecta marginile canalului la Axial Trim Plane 1 si Axial Trim Plane 2 din cadrul casetei Cut Regions.

Fig. 5.24 Generarea operației.

În final va trebui sa verificam miscarea sculelor pentru a vedea daca nu are loc o coliziune si vom selecta Verify Tool Path si setam 3D Dynamic si o viteza care este potrivita.

Va rezulta pe fiecare operatie urmatoarele:

Strunjire frontală de degrosare Strunjire frontala de finisare dreapta

Dreapta

Fig. 5.25 Degroșare frontal dreapta. Fig. 5.26 Finisare frontal dreapta.

Strunjire longitudinal de degroșare Strunjire longitudinala de finisare de la dreapta la stanga de la dreapta la stanga

Fig. 5.27 Degroșare longitudinală Fig. 5.28 Finisare longitudinală

Strunjire frontala de degroșare Strunjire fonatala de finisare stanga stanga

Fig. 5.29 Degroșare frontal stanga . Fig. 5.30 Finisare frontal stanga.

Bibliografie:

[1] Blaga, A. , Contribuții la deformarea incrementală a tablelor metalice subțiri, Universitatea”Lucian Blaga” din Sibiu,2011.

[2] Leszaj, E. Patent US3342051A1, published 1967-09-19. Apparatus and process for Incremental Dieless Forming.

[3] Attanasio, A., Ceretti, E., Giardini, C., Optimization of tool path in two points incremental forming, Journal of Materials Processing Technology 177, 2006, pp. 409-412.

[4] Durante, M., Formisano, A., Langella, A. The inflence of tool rotation on an incremental forming process, Journal of Materials Processing Technology, 209, 2009, pp. 4621-4262.

[5] Harada, Y., et al. Improvement of mechanical properties of spring steel using warm shot-penning. Advanced Technology of Plasticity. Incremental Forming, Proceedings of the 6th International Conference Of Technology of Plasticity-ICTP, Vol. II, 1999, pp. 1489-1494.

[6] Fratini, L., et al. The Influence of mechanical properties of the sheet material on formability in single point incremental forming. Annals of CIRP vol 53/1/2004, pp. 207.

[7] Kondo, K., et al. Investigation of peen Forming. Journal of the Japan Society of Mechanical Engineeres, Vol. III, nr. 44, 1992, pp. 3663-3672.

[8] Matsubara, S. Incremental Backward Bulge Forming of a Sheet Metal with a Hemispherical Tool. J. Of the JSTP, vol. 35, 1994, pp. 1311-1316.

[9] Powell, N., Andrew, C. Incremental forming of flanged sheet metalc omponenets without dedicated dies. IMECHE part B, J. Of Engineering Manufacture, vol. 206, 1992, pp. 41-47.

[10] Allwood, J.M., et al., 2009 : Closed-loop feedback control of product properties in flexible metal forming processes with mobile tools, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 58 (1), 287-290

[11] Dejardin, S., et al., 2010: Experimental investigations and numerical analysis for improving knowledge of incremental sheet forming process for sheet metal parts, Journal of Materials Processing Technology, 210 (2), 363-369.

[12] Yamashita, M., Gotoh, M., Atsumi, S.Y., 2008: Numerical simulation of incremental forming of metal sheet, Journal of Materials Processing Technology, 199 (1-3), 163-172

[13] Arfa, H. ., Bahloul, R., BelHadjSalah, H., Finite element modelling and experimental investigation of single point incremental forming process of aluminum sheets: influence of process parameters on punch force monitoring and on mechanical and geometrical quality of parts, International Journal of Material Forming, 2013, Volume 6, Issue 4, pp 483–510

[14] Hadoush, A., Boogaard, A.H., 2009: On the performance of sub structuring implicit simulation of single point incremental forming, International Journal of Material Forming, 2 (1), 559-562

[15] Hadoush, A., Boogaard, A.H., 2008, Time reduction in implicit single point incremental sheet forming simulation by refinement – derefinement, Int J Mater Form (2008) Suppl 1: 1167 –1170

[16] Minutolo Capece, F., et al., 2007: Evaluation of the maximum slope angle of simple geometries carried out by incremental forming process, Journal of Materials Processing Technology, 194 (1-3), 145-150

[17] Duflou, J.R. et al., 2008: Process window enhancement for single point incremental forming through multi-step toolpaths, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 57 (1), 253-256.

[18] Duflou, J.R., et al., 2010: Twist revisited: twist phenomena in single point incremental forming, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 56 (1), 307-310.

[19] Ji, Y.H., Park, J.J., 2008: Formability of magnesium AZ31 sheet in the incremental forming at warm temperature, Journal of Materials Processing Technology, 201 (1-3), 354-358

[20] Cerro, I., et al., 2006: Theoretical and experimental analysis of the dieless incremental sheet forming process, Journal of Materials Processing Technology, 177 (1-3), 404-408.

[21] Raviteja, A., Finite element analysis of Single Point Incremental Sheet Forming Process for Different Cup Shapes from AA1070 alloy Sheet and Validation through CNC Machine, M. Tech Thesis, Department of Mechanical Engineering, JNTUH College of Engineering, JNT University, Hyderabad

[22] Jeswiet, J., et al., 2005: Asymmetric Single Point Incremental Forming of Sheet Metal, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 54 (2), 88-114

[23] Allwood, J.M., Braun, D., Music, O., 2010: The effect of partial cut-out blanks on geometric accuracy in incremental sheet forming, Journal of Materials Processing Technology, 210 (11), 1501-1510.

[24] Micari, F., Ambrogio, G., Filice, L., 2007: Shape and dimensional accuracy in Single Point Incremental Forming: State of the art and future trends, Journal of Materials Processing Technology, 191 (1-3), 390-395

[25] Ambrogio, G., et al. 2007: An analytical model for improving precision in single point incremental forming, Journal of Materials Processing Technology, 191 (1-3), 92-95

[26] Rauch, M., et al. 2009: Tool path programming optimization for incremental sheet forming applications, Computer-Aided Design, 41 (12), 877-885

[27] Durante, M., Formisano, A., Langella, A., 2010: Comparison between analytical and experimental roughness values of components created by incremental forming, Journal of Materials Processing Technology, 210 (14), 1934-1941

[28] Ham M, Jeswiet J. 2007: Forming limit curves in single point incremental forming, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 56 (1), 277-280

[29] Durante, M., et al., 2009: The influence of tool rotation on an incremental forming process, Journal of Materials Processing Technology, 209(9), 4621-4626

[30] Hamilton, K., Jeswiet, J., 2010: Single point incremental forming at high feed rates and rotational speeds: Surface and structural consequences, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 59 (1), 311-314

[31] Hamilton, K., 2010: Friction and external surface roughness in single point incremental forming: A study of surface friction, contact area and the ‘orange peel’ effect, Dissertation Thesis, Queen’s University Kingston, Ontario, Canada

[32] Aerens, R., et al., 2010: Force prediction for single point incremental forming deduced from experimental and FEM observations, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 46 (9-12), 969-982.

[33] Franzen, V., et al. 2008: Single point incremental forming of PVC, Journal of Material Processing Technology 209 (1), 462-469.

[34] Ham, M., et al. 2009: Roughness Evaluation of Single Point Incrementally Formed Surfaces. In: Proceeding of the NAMRC 37 Conference, 19-22 Mai, pp. 411 – 418

[35] Silva, M.B., Alves, L.M., Martins, P.A.F., 2010: Single point incremental forming of PVC: Experimental findings and theoretical investigation, European Journal of Mechanics – A/Solids, 29 (4), 557-566

[36] Skjoedt, M., et al., 2007: Single point incremental forming using a dummy sheet, In: The Proceedings of the 2nd International Conference on new forming technology, Bremen, Germany, pp. 267-276

[37] Silva, M.B. et al., 2009: Single point incremental forming of tailored blanks produced by friction stir welding, Journal of Materials Processing Technology, 209 (2), 811-820.