تحقيق تجريبي في عملية الإنهاء بالحبيبات الحاكة المغناطيسية لتحسين سطح التشكيل التزايدي بالنقطة الواحدة

الباحث

باقر اياد احمد

المشرف

سعد كريم شذر - وسام كاظم حمدان

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

دكتوراه

السنة

2021

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Magnetic abrasive finishing;Single point incremental forming;Surface roughness;Finishing process

تعتبر عملية الانهاء بالحبيبات الحاكه المغناطيسية احدى طرق الانهاء اللاتقليدية الفائقة الانهاء والتي تستخدم في انهاء السطوح المختلفة ill, تتطلب خصائص انهاء دقيقة حيث تستخدم هذه الطريقة (MAF) المجال المغناطيسي في توجيه الحبيبات الحاكة على السطح المطلوب تشغيلة . تهدف هذه الدراسة الى تحسين سطح المنتج الناتج من عملية التشكيل النقطي التزايدي (SPIF) باستخدام عملية الانهاء السطحي بالحبيبات الحاكة المغناطيسية (MAF) كعملية متعاقبة مع عملية (SPIF) والتي تشمل خشونة السطح ، الصلادة السطحية ، والشقوق المايكروية التي تتكون على السطح بعد عملية التشكيل. في هذه الدراسة تم استخدام عينات من الفولاذ منخفض الكاربون claws (AISI-1008) (0.5) ملم باستخدام عده شبه كروية للتشكيل وعدة كروية للتشغيل والتي تمثل القطب المغناطيسي في عملية (MAF) تم تصميم مجموعتين من التجارب باستخدام تصميم Box- Behnken حيث تتكون المجموعة الاولى من خمسة عشر تجربة والتي تكون خاصة فقط ب (SPIF) وتشمل دراسة متغيرات التشكيل (حجم الخطوة التزايدية وسرعة دوران الأداة وزاوية الميل) على المخرجات (رجوعية زاوية جدار المنتج ، وخشونة السطح ¢ والصلادة المايكروية ، وكثافة التشققات السطحية). المجموعه الثانية تتكون من سبعة وعشرين تجربة خاصة ب عملية التشكيل النقطي التزايدي (SPIF) و عملية الانهاء السطحي بالحبيبات الحاكة المغناطيسية (MAF) كعملية متعاقبة و التي تشمل دراسة المتغيرات (حجم الخطوة التزايدية ، سرعة دوران الأداة ، تيار الملف ¢ ومعدل التغذية) على المخرجات (التغيير في خشونة السطح ¢ التغيير في الصلادة المايكروية ، كثافة الشقوق السطحية وإزالة المعادن). أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها في عملية (SPIF) ان اكثر عامل مؤثر على كل من (الخشونة السطحية والصلادة المايكروية ورجوعية زاوية الجدار) كان حجم الخطوة التزايدية وبالنسب )57.02، 42.50، 33.815( % بالتتابع و بالنسبة لكثافة الشقوق السطحية كانت زاوية المنتج هي العامل الاكثر تاثيرا(40.64). بالنسبة الى عملية التشكيل النقطي التزايدي (SPIF) و عملية الانهاء السطحي بالحبيبات الحاكة المغناطيسية (MAF) كعملية متعاقبة فان اكثر عامل مؤثر على مقدار التغيير بالخشونة السطحية ومقدار التغير بالصلادة المايكروية كان السرعة الدورانية للقطب المغناطيسي (24.79و 9 بالتتابع وبالنسبة لازالة المعدن فقد كان معدل التغذية هو العامل المؤثر Yo(32.96) . في عملية التشكيل النقطي التزايدي (SPIF) و عملية الانهاء السطحي بالحبيبات الحاكة المغناطيسية (MAF) كعملية متعاقبة كان اعلى مقدار في تغير خشونة السطح 1.18 مايكرو متر )%59.3 تحسن في السطح)، واقل مقدار في تغير الخشونة السطحية كان 0.51 Sle متر )%25.62 تحسن في السطح). ان الشقوق السطحية المايكروية في سطح منتج (SPIF) قد تم ازالتها بصورة كلية بنسبة )%100( باستخدام عملية التشكيل النقطي التزايدي (SPIF) و عملية الانهاء السطحي بالحبيبات الحاكة المغناطيسية (MAF) كعملية متعاقبة.

One of non- conventional super-finishing process to finish the surfaces in various forms and work materials that require accurate surface finishing characteristics is the magnetic abrasive finishing (MAF). MAF is a technique for the surface finishing in it a magnetic field utilized to force the particles of abrasive towards the target surfaces. This study aims to enhance the Single Point Incremental Forming (SPIF) product surface using SPIF / MAF post-processes. The study focused on the surface integrity of SPIF product that includes surface roughness, surface hardness, and the micro cracks that formed on the surface during the forming process. The low carbon steel (AISI-1008) with 0.5 mm thickness workpiece has been used in this study with the hemispherical head of the tool and spherical electromagnetic pole for SPIF and MAF processes, respectively. Two groups of experiments have been designed using Box- Behnken design, the first group that is related with SPIF consists of fifteen experiment which include the study of forming parameters (incremental step size, tool rotational speed, and slope angle) on the responses (wall angle springback, surface roughness, micro hardness, and surface crack density). The second group consists of twenty-seven experiments with SPIF/MAF post-process that include studying the parameters (incremental step size, tool rotational speed, coil current, and feed rate) on the MAF responses (change in surface roughness, change in micro hardness, the surface crack density, and metal removal). The obtained results indicated that for SPIF, the significant parameter on surface roughness, micro hardness, and wall angle springback was the incremental step size (57.02%, 42.50%, and 33.81%, respectively), and for the surface crack density, the wall angle was the dominant one (40.64 %). For the SPIF/MAF post-process, the significant parameter on the change in surface roughness and on the change in micro hardness was the spindle speed of the magnetic pole (24.79% and 37.89 % ,respectively), and for the removal of metal, the feed rate was the dominant one (32.96%). For SPIF/MAF post-process, the higher value of change in surface roughness was 1.18 μm (59.3% of improvement), and the lowest value of change in surface roughness was 15.0 μm (25.62 % of improvement). The micro surface cracks on the SPIF product surface are completely removed with percent (100%) using the SPIF/MAF post-process.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب