Utforskande av möjligheter för plåtformning via plastbaserad additiv tillverkningsgjutning
| Autor: | Ismail, Jemal Idris, Sanni, Kafeel Olanrewaju |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: |
Plåtformning
FDM Additiv tillverkning Additive manufacturing hållbarhet personlig produktion DOE Teknik och teknologier personalized production product development FEA produktutveckling massanpassning die design plastformar cost effective metallformar formsystem formdesign mass customization sustainability plastic dies die system fordonsindustri metal dies kostnadseffektiv Engineering and Technology Sheet metal formation automotive |
| Popis: | Additive Manufacturing (AM) has freeform fabrication capabilities of complex geometries directly from feedstock material. This can potentially enhance the efficient use of material and the cost effectiveness. It also offers design flexibility, and it is versatile. However, there are challenges discouraging the various industries (such as the automotive sector) from adopting AM techniques, when considering suitability of AM components for specific applications. These barriers include the high cost of AM components due to low production speed, post processing requirements, and high initialcost. After cost, there is inferior quality performance compared to conventional fabrications, and inability of direct creation of many typical components such as those made by sheet metal forming. Rather than the use of AM as a tool for the final product, the thesis aims to develop cost- effectiveand sustainable plastic dies as a mid-chain tool via AM. Fused Deposition Modelling (FDM) is selected to fabricate the plastic dies at a reasonable cost. A laboratory experiment along with Finite Element Analyses (FEA) were conducted to compare metal and plastic dies for sheet metal V-bending. Furthermore, the influence of the process variables namely sheet metal thickness, punch radius,die radius, die width and the ratio of die width to sheet metal thickness on springback have been analyzed using Design of Experiments (DOE).The reliability of the proposed plastic and metal dies was investigated using FEA and experimental work. A proof of concept (POC), conclusions and recommendation discuss the feasibility of using plastic dies for sheet metal bending. Additiv tilleverkning -Additive Manufacturing (AM) har fria formtillvekningsmöjligheter av komplexa geometrier direkt från råmaterial. AM kan potentiellt förbättra den effektiva materialanvändningen och kostnadseffektiviteten. Dessutom erbjuder den designflexibilitet. Utmaningar hindrar dock industrier (såsom bilindustrin) från att anta AM-tekniker när det gäller AM-komponenters lämplighet för specifika tillämpningar. I detta ingår den höga kostnaden för AM-komponenter på grund av lågproduktionshastighet, efterbearbetningskrav och höga initiala kostnader. Jämfört med traditionell bearbetningsteknik, AM har sämre kvalitetsprestanda, oförmåga att skapa många typiska komponenter såsom de som tillverkas av plåtformning. Syftet med detta examensarbete är att utveckla kostnadseffektiva och hållbara plastformar (Plasticdies) som ett verktyg i produktionskedjan snarare än att använda AM som ett verktyg för slutprodukten. I detta examensarbete, väljs metoden ”Fused Deposition Modelling” (FDM) för att tillverkaplastformarna med en rimlig kostnad. Laboratorieexperiment och Finita Elementanalyser av processen (FEA) genomfördes för att göra jämförande studier mellan metalliska- och plastformar vid V-böjning av aluminium plåt. Dessutom har inverkan av processvariablerna, såsom plåttjocklek, stansradie, stansbredd, förhållandet mellan två variabler (stansbredd och plåttjocklek) på återfjädring (Spring back) analyserats med hjälp av ”Design of Experiments” (DOE).Tillförlitligheten hos de föreslagna plast och metalliskformarna undersöktes experimentellt samt med hjälp av FEA. Ett Proof of Concept (POC), slutsatser, rekommendationer diskuterar möjligheten att använda plastformar förböjning av plåt |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|