research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Influence of some Relevant Process Parameters on The Surface Roughness of Surfaces Produced by ISMF Proce
دراسة بعض العوامل المؤثرة على الخشونة السطحية للأسطح المنتجة بطريقة تشكيل الصفائح التزايدية

Authors: Wisam K. Hamdan --- Jamal H. Mohamed --- Nareen Hafudh Obaeed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 8 Part (A) Engineering Pages: 1942-1957
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Incremental Sheet Metal Forming (ISMF) is a novel sheet metal forming technology where the deformation of the thin sheet metal blank occurs locally and progressively by using the CNC milling machine which control the movement of a simple forming tool. The surface quality is of vital importance in any manufacturing process. Therefore, the present study is focused on the surface quality of parts formed by single point incremental forming (SPIF) process. Consequently, the objective of this study is to investigate the effect of five forming parameters (number of forming stages, feed rate type, tool overlapping, rotational speed, and state of initial blank) on the dimensional accuracy and surface roughness of parts. Each control factor is studied based on two levels (low level and high level). To study the effects of these control factors, a D-optimal Design of Experiment is used to develop the experimental plan and analyze data. The ANOVA results show that the tool overlapping and the number of forming stages are the most important factors affecting the surface roughness. These two factors are proportional to the surface roughness. The maximum and minimum surface roughness, which is achieved from all the 16 experiments is (Ra = 4.06 & Ra = 2.04 µm) respectively. The qualitative assessment reveals that the surface roughness decreases radialy as the tool moves towards the center of the blank.

تعد عملية التشكيل الصفائح التزايديـة تقنية حديثة وواعدة لتشكيل الصفائح المعدنية التي تستخدم مكائن التفريز المبرمجة (CNC- milling machines) حيث تتشوه صفيحة المعدن الرقيقة بشكل موقعي وتدريجي من حركة اداة تشكيل بسيطة تسيطر عليها مكائن التفريز المبرمجة. أن جودة الأسطح تعد أهمية حيوية وفاصلة فى أي عملية تصنيعية. لذلك فأن هذه الدراسة ركزت على جودة الأسطح للمنتجات المشكلة بواسطة عملية التشكيل التزايدية المنفردة (SPIF). عمليا أن الدقة الهندسية للمنتجات المصنعة بواسطة عملية التشكيل التزايدية تكون اقل من المنتجات المصنعة بواسطة عمليات التشكيل التقليدية. وبناءا على ذلك فأن هدف البحث هو دراسة تأثير خمس عوامل (عدد مراحل التشكيل, نوع معدل التغذية, تداخل العدة, السرعة الدورانية وحالة الصفيحة المعدنية الاولية) على الخشونة السطحية والدقة الهندسية للمنتجات المشكلة بواسطة عملية التشكيل التزايدية المنفردة. أن كل عامل من هذه العوامل المسيطرة قد درس بالاعتماد على مستويين (مستوى عالي ومستوى واطئ). أشارت النتائج الى ان تداخل العدة وعدد مراحل التشكيل من اهم العوامل المؤثرة على الخشونة السطحية ويتناسبان طرديا معها. الحد الاقصى والادنى للخشونة السطحية لكل التجارب (16) هو(Ra = 4.06 & Ra = 2.04 µm) على التعاقب. التقييم النوعي للخشونة السطحية يكشف انها في حالة تناقص بالاتجاه القطري كلما اتجهنا الى داخل السطح او مركز السطح.


Article
Effects of Process Parameters in Incremental Sheet Metal Forming Using Visioplasticity Method

Authors: Abdul Jabar Moqdad Abdul Jabar --- Karem M.Younis
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 12 Part (A) Engineering Pages: 2334-2346
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Single point incremental forming SPIF is a flexible manufacturing process that does not require a special die for each part and is conducted on CNC milling machine that control on the motion of the forming tool. The formability is very important in any forming process therefore this work is concentrated on the influence of some factors on formability during SPIF. The factors that were studied are: type of tool path, depth step, feed rate and tool rotational speed. Three factors (depth step, feed rate and tool rotational speed) are examined depending on three levels (low, medium and high levels) while the type of the tool path was examined depending on two levels (low and high levels). In this work the total number of experiments is 18 experiments except the screening experiments that were made beforethe main experimental tests. Response surface method is used to build the predictive model to predict the value of effective strain for experiments that are not experimentally conducted. The results show that the feed rate and interaction between step size and type of tool path have the largest effect on formability. It is found that the maximum value of formability in terms of effective strain was (ε ̅=0.5049) while the minimum value was (ε ̅=0.26456). It is also found that SPIF is affected by the friction at the interface between forming tool and sheet metal as in other metal forming processes.


Article
Investigation the Influence of SPIF Parameters on Residual Stresses for Angular Surfaces Based on Iso-Planar Tool Path
دراسة تأثير متغيرات عملية التشكيل احادية التماس على الاجهادات المتبقية للأسطح الزاوية بالاعتماد على مسار العدة الايزو بلانار

Loading...
Loading...
Abstract

Incremental Sheet Metal Forming (ISMF) is a modern sheet metal forming technology which offers the possibility of manufacturing 3D complex parts of thin sheet metals using the CNC milling machine. The surface quality is a very important aspect in any manufacturing process. Therefore, this study focuses on the resultant residual stresses by forming parameters, namely; (tool shape, step over, feed rate, and slope angle) using Taguchi method for the products formed by single point incremental forming process (SPIF). For evaluating the surface quality, practical experiments to produce pyramid like shape have been implemented on aluminum sheets (AA1050) for thickness (0.9) mm. Three types of tool shape used in this work, the spherical tool gave higher residual stresses than other types, also three levels for each of step over and feed rates utilized. It found that residual stresses was raised up with increasing the step over and feed rate values, the effect of these variables studied on two slope angles. By using analysis of variance method (ANOVA) found that the most influential parameter is step over with (59.18%) and (65.42%) for both slop angles; (α=45°) and (α=55°) respectively.

عملية التشكيل التزايدية للصفائح (ISMF) هي عملية حديثة في تقنيات تشكيل المعادن, حيث توفر امكانية تصنيع الاجزاء ثلاثية الابعاد المعقدة للصفائح الرقيقة بأستخدام مكائن التفريز المبرمجة CNC. جودة السطوح المنتجة هو جانب مهم جداً في عمليات التصنيع, لذا فأن هذه الدراسة تركز على حصيلة الاجهادات المتبقية من متغيرات عمليات التشكيل وهي (شكل العدد, مسافة الانتقال, معدل التغذية ودرجة ميلان السطح) والتي تم تحديدها بأستخدام طريقة تاكوشي للأجزاء المنتجبة بواسطة عملية التشكيل التزايدية احادية التماس. وذلك لتقييم جودة السطوح، نفذت التجارب العملية لعملية التشكيل على اشكال تشبه الشكل الهرمي لصفائح من سبيكة المنيوم نوع AA1050 بسمك (0.9( ملم. ثلاث اشكال من العدد تم استخدامها في البحث, حيث ان العدة الدائرية اعطت اعلى قيم للأجهادات المتبقية عن باقي اشكال العدد. كذلك ثلاثة مستويات من قيم مسافة الانتقال ومعدلات التغذية تم استخدامها, و وجد ان قيم الاجهادات المتبقية ارتفعت بزيادة قيم مسافة الانتقال ومعدلات التغذية. ان تأثير هذه المتغيرات تم دراسته على درجتي ميلان للسطح. بأستخدام طريقة تحليل العناصر (ANOVA) وجد ان اكثر متغير تأثيراً هي مسافة الانتقال بـ ( 59.18%( و(65.42%) لكلا درجات ميلان الاسطح (α=45°) و (α=55°) على التوالي.


Article
An Experimental Investigation of Some Relevant Process Parameters Affecting Formed Thickness in ISMF Process
الدراسة العملیة لبعض العوامل المؤثرة على سمك التشكیل في عملیة التشكیل التزایدیة للصفائح المعدنیة

Authors: Wei-Xin Ren --- Jamal H. Mohamed --- Wissam K.H. Sarraji
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 5 Pages: 925-940
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a systematic approach to investigate the effect of some relevantprocess parameters on thickness variation aspect in incremental sheet metal forming(ISMF) process has been studied. The thickness variation aspect was investigated bydisclosing the effects of four discrete process parameters: number of forming passesχ 1,typology of forming speed χ2, direction of tool travel relative to the rolling direction χ3,and typology of tool path χ4. The proposed systematic approach utilizes design ofexperiment (DOE) and analysis of variance (ANOVA) as a base to study the effects offour process parameters and different influential combinations. The analyses resultshave shown that number of forming passes χ1, and direction of tool travel relative tothe rolling direction χ3 have greatest effect on the thickness variation. It isdemonstrated that the response table and response graph, main effect plot, analysis ofvariance ANOVA and predictive model generation are powerful systematic procedureto disclose the impacts of the process parameters on the thickness variation.

يهدف البحث الحالي إلى دراسة تأثير بعض العوامل المؤثرة على اختلاف السمك في عمليات تشكيلاتجاه , χ نوع سرعة التشكيل 2 , χ الصفائح التزايدية. العوامل التي تم دراستها هي: عدد مراحل التشكيل 1دراسة تأثير هذه العوامل الأربعة .χ ونوع مسار العدة 4 ,χ حركة عدة التشكيل بالنسبة إلى اتجاه الدلفنة 3وطريقة تحليل التباين DOE وتداخلاتها على اختلاف السمك تم بالاعتماد على طريقة تصميم التجاربمن خلال تحليل النتائج تم التوصل إلى أن عدد مراحل التشكيل و اتجاه حركة عدة التشكيل بالنسبة .ANOVAإلى اتجاه الدلفنة لهما التأثير الأعظم على اختلاف السمك. كذلك أثبتت الدراسة إن جدول الاستجابة, مخططالاستجابة, مخطط التأثير الرئيسي, تحليل التباين, ومعادلات التبوء بالسمك هي أدوات وأساليب متميزة للكشفعن مدى تأثير العوامل المدروسة على اختلاف السمك.


Article
Application of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System for Prediction of Surface Roughness in Incremental Sheet Metal Forming Process
تطبيق نظام ذكي للتنبؤ بالخشونة السطحية في عملية التشكيل التزايدية للصفائح المعدنية

Authors: Aws K. Ibrahim --- Wisam K. Hamdan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2015 Volume: 33 Issue: 2 Part (A) Engineering Pages: 380-399
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In manufacturing processes, surface finish of a product is very crucial in determining the quality. Therefore, the surface quality including the surface roughness is still the most important obstacles against the incremental sheet metal forming (ISMF) process. As a consequence, the possibility to predict the surface roughness values in incremental forming and to correlate these values with the forming parameters can be useful in order to control this important target. Accordingly, an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) is used to predict the surface roughness of parts produced by single-point incremental forming (SPIF) process. The hybrid learning algorithm is applied in ANFIS to determine the most suitable membership functions (MFs) and to simultaneously find the optimal premise and consequent parameters by directly minimizing the root mean squared error (RMSE) as a performance criterion. In order to achieve this target, five forming parameters, namely (tool diameter, incremental step size, tool shape, rotational speed and slope angle) are studied to form pyramid like shapes for the purpose of roughness measurement. Experimental results show that the difference sigmoidal MF gives the minimum RMSE. The predicted surface roughness values using ANFIS are compared with actual data. The comparison indicates that the utilization of difference sigmoidal MF in ANFIS could achieve a satisfactory prediction accuracy using both training and testing data when this MF is adopted. The training and testing prediction accuracy are 95.972% and 85.799% respectively.

يعتبر الانهاء السطحي امر بالغ الاهمية في تحديد جودة المنتجات لأي عملية تصنيعية. وبالتالي فان جودة الاسطح بما في ذلك الخشونة السطحية لا تزال اهم العقبات التي تواجه عملية التشكيل التزايدية للصفائح المعدنية (ISMF). نتيجة لذلك، فان امكانية التنبؤ بقيم الخشونة السطحية في عملية التشكيل التزايدية وربط تلك القيم مع متغيرات التشكيل يمكن ان تكون مفيدة من اجل تحقيق هذا الهدف الهام. وفقا لذلك، تم استخدام نظام (ANFIS) للتنبؤ بالخشونة السطحية للأجزاء المصنعة باستخدام عملية التشكيل التزايدية المنفردة (SPIF). ومن اجل تحقيق هذا الهدف، تم دراسة خمس عوامل تشكيل وهي (قطر اداة التشكيل، حجم الخطوة، شكل الاداة، السرعة الدورانية وزاوية الميل) وذلك لتشكيل منتجات هرمية الشكل لغرض قياس الخشونة. تمت مقارنة قيم الخشونة السطحية التي تم التنبؤ بها باستخدام (ANFIS) مع القيم الحقيقية حيث بينت النتائج امكانية الحصول على دقة تنبؤ بمقدار 95,972 % و 85,799 % باستخدام كلا من بيانات تكوين واختبار هذا النموذج على التوالي.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (4)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2019 (1)

2016 (1)

2015 (1)

2014 (1)

2010 (1)