Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Optimisation of micro W-bending process parameters using I-optimal design-based response surface methodology
- 1. Sichuan University
- 2. University of Strathclyde
- 3. University of Kuala Lumpur
Description
There is an increasingly recognised requirement for high dimensional accuracy in micro-bent parts. Springback has an important influence on dimensional accuracy and it is significantly influenced by various process parameters. In order to optimise process parameters and improve dimensional accuracy, an approach to quantify the influence of these parameters is proposed in this study. Experiments were conducted on a micro W-bending process by using an I-optimal design method, breaking through the limitations of the traditional methods of design of experiment (DOE). The mathematical model was established by response surface methodology (RSM). Statistical analysis indicated that the developed model was adequate to describe the relationship between process parameters and springback. It was also revealed that the foil thickness was the most significant parameter affecting the springback. Moreover, the foil thickness and grain size not only affected the dimensional accuracy, but also had noteworthy influence on the springback behaviour in the micro W-bending process. By applying the proposed model, the optimum process parameters to minimize springback and improve the dimensional accuracy were obtained. It is evident from this study that the I-optimal design-based RSM is a promising method for parameter optimisation and dimensional accuracy improvement in the micro-bending process.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
هناك متطلبات معترف بها بشكل متزايد لدقة الأبعاد العالية في الأجزاء ذات الانحناء الدقيق. الارتداد له تأثير مهم على دقة الأبعاد ويتأثر بشكل كبير بمعلمات العملية المختلفة. من أجل تحسين معلمات العملية وتحسين دقة الأبعاد، تم اقتراح نهج لتحديد تأثير هذه المعلمات في هذه الدراسة. تم إجراء التجارب على عملية الانحناء W الدقيقة باستخدام طريقة التصميم I - optim، وكسر قيود الطرق التقليدية لتصميم التجربة (DOE). تم إنشاء النموذج الرياضي من خلال منهجية سطح الاستجابة (RSM). أشار التحليل الإحصائي إلى أن النموذج المطور كان كافيًا لوصف العلاقة بين معلمات العملية والارتداد. كما تم الكشف عن أن سمك الرقاقة كان المعلم الأكثر أهمية الذي يؤثر على الارتداد. علاوة على ذلك، لم يؤثر سمك الرقائق وحجم الحبيبات على دقة الأبعاد فحسب، بل كان له أيضًا تأثير ملحوظ على سلوك الارتداد الزنبركي في عملية الانحناء W الدقيقة. من خلال تطبيق النموذج المقترح، تم الحصول على معلمات العملية المثلى لتقليل الارتداد وتحسين دقة الأبعاد. يتضح من هذه الدراسة أن RSM القائمة على تصميم I - optim هي طريقة واعدة لتحسين المعلمة وتحسين دقة الأبعاد في عملية الانحناء الجزئي.Translated Description (French)
Il existe une exigence de plus en plus reconnue pour une précision dimensionnelle élevée dans les pièces micro-courbées. Le retour élastique a une influence importante sur la précision dimensionnelle et il est considérablement influencé par divers paramètres du processus. Afin d'optimiser les paramètres du procédé et d'améliorer la précision dimensionnelle, une approche de quantification de l'influence de ces paramètres est proposée dans cette étude. Des expériences ont été menées sur un processus de micro-cintrage W en utilisant une méthode de conception I-optimale, dépassant les limites des méthodes traditionnelles de conception d'expérience (Doe). Le modèle mathématique a été établi par la méthodologie de surface de réponse (RSM). L'analyse statistique a indiqué que le modèle développé était adéquat pour décrire la relation entre les paramètres du processus et le retour élastique. Il a également été révélé que l'épaisseur de la feuille était le paramètre le plus important affectant le retour élastique. De plus, l'épaisseur de la feuille et la taille des grains ont non seulement affecté la précision dimensionnelle, mais ont également eu une influence notable sur le comportement de retour élastique dans le processus de micro-cintrage en W. En appliquant le modèle proposé, les paramètres de processus optimaux pour minimiser le retour élastique et améliorer la précision dimensionnelle ont été obtenus. Il ressort de cette étude que le RSM basé sur la conception I-optimal est une méthode prometteuse pour l'optimisation des paramètres et l'amélioration de la précision dimensionnelle dans le processus de micro-cintrage.Translated Description (Spanish)
Existe un requisito cada vez más reconocido de alta precisión dimensional en las piezas microcurvadas. La recuperación elástica tiene una influencia importante en la precisión dimensional y está significativamente influenciada por varios parámetros del proceso. Con el fin de optimizar los parámetros del proceso y mejorar la precisión dimensional, en este estudio se propone un enfoque para cuantificar la influencia de estos parámetros. Los experimentos se llevaron a cabo en un proceso de microflexión en W mediante el uso de un método de diseño óptimo en I, rompiendo las limitaciones de los métodos tradicionales de diseño de experimentos (DOE). El modelo matemático se estableció mediante la metodología de superficie de respuesta (RSM). El análisis estadístico indicó que el modelo desarrollado era adecuado para describir la relación entre los parámetros del proceso y la recuperación elástica. También se reveló que el espesor de la lámina era el parámetro más significativo que afectaba a la recuperación elástica. Además, el grosor de la lámina y el tamaño de grano no solo afectaron la precisión dimensional, sino que también tuvieron una influencia notable en el comportamiento de recuperación elástica en el proceso de microflexión en W. Al aplicar el modelo propuesto, se obtuvieron los parámetros de proceso óptimos para minimizar la recuperación elástica y mejorar la precisión dimensional. Es evidente a partir de este estudio que el RSM basado en el diseño I-óptimo es un método prometedor para la optimización de parámetros y la mejora de la precisión dimensional en el proceso de microflexión.Files
mfreview210003.pdf.pdf
Files
(24 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
|
24 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحسين معلمات عملية الانحناء الدقيق باستخدام منهجية سطح الاستجابة القائمة على التصميم الأمثل
- Translated title (French)
- Optimisation des paramètres du processus de micro-cintrage en W à l'aide de la méthodologie de surface de réponse basée sur la conception I-optimale
- Translated title (Spanish)
- Optimización de los parámetros del proceso de microflexión en W utilizando la metodología de superficie de respuesta basada en el diseño óptimo I
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3135286419
- DOI
- 10.1051/mfreview/2021005
References
- https://openalex.org/W1987292190
- https://openalex.org/W1996206015
- https://openalex.org/W1999284929
- https://openalex.org/W2020005273
- https://openalex.org/W2022413779
- https://openalex.org/W2077269288
- https://openalex.org/W2088376206
- https://openalex.org/W2159327685
- https://openalex.org/W2199049856
- https://openalex.org/W2262437913
- https://openalex.org/W2340048594
- https://openalex.org/W2485428393
- https://openalex.org/W2577433403
- https://openalex.org/W2752337616
- https://openalex.org/W2890415126
- https://openalex.org/W2953130411
- https://openalex.org/W2977156367
- https://openalex.org/W2992753884
- https://openalex.org/W3005651513