9. Procese incrementale de formare a metalelor în producție

N. Venkata Reddy, Rakesh Lingam, (Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Indian Institute of Technology)
Jian Cao (Department of Mechanical Engineering, Northwestern University, Evanston, IL, USA)

Abstract

Formarea incrementală a tablei (ISMF = Incremental sheet metal forming) și-a demonstrat potențialul mare de a forma piese tridimensionale complexe fără a utiliza unelte specifice componentelor față de operația de ștanțare convențională. Formarea componentelor fără scule specifice de componente în ISMF oferă o alternativă competitivă pentru fabricarea economică și eficientă a produselor din tablă funcțională de volum redus; prin urmare, oferă un proces de producție valid pentru a se potrivi nevoii de personalizare în masă, care este considerată viitorul producției. În procesul ISMF, foaia este prinsă într-un dispozitiv de fixare/cadru cu o fereastră care se deschide pe o mașină programabilă, iar o unealtă cu capăt emisferic/sferic este programată să se deplaseze pe o cale predefinită, dând formă foii prinse prin deformarea progresivă a unei regiuni mici în trepte incrementale. Deși formabilitatea în formarea incrementală este mai mare decât cea a modelării convenționale, capacitatea de a forma componente cu acuratețea dorită și finisarea suprafeței fără fractură devine o cerință importantă pentru comercializarea proceselor ISMF. Acest capitol prezintă diverse configurații dezvoltate pentru formarea incrementală a componentelor din tablă, metode experimentale și numerice pentru estimarea limitelor de formare, proceduri pentru îmbunătățirea acurateței și metodologii pentru generarea traseului sculei.
Incremental sheet metal forming (ISMF) has demonstrated its great potential to form complex three-dimensional parts without using component-specific tools against the conventional stamping operation. Forming components without component-specific tooling in ISMF provides a competitive alternative for economically and effectively fabricating low-volume functional sheet metal products; hence, it offers a valid manufacturing process to match the need of mass customization, which is regarded as the future of manufacturing. In ISMF process, sheet is clamped in a fixture/frame with an opening window on a programmable machine, and a hemispherical/spherical ended tool is programmed to move in a predefined path giving shape to the clamped sheet by progressively deforming a small region in incremental steps. Although formability in incremental forming is higher than that of conventional forming, the capability to form components with desired accuracy and surface finish without fracture becomes an important requirement for commercializing the ISMF processes. This chapter presents various configurations developed to incrementally form the sheet metal components, experimental as well as numerical methods for estimating forming limits, procedures for enhancing the accuracy, and methodologies for tool path generation.