Incremental forming process is a manufacturing process with many advantages, so it has received attention by many researchers, while further investigation is required for incremental forming of sandwich panels. In this study, the response surface method is employed to perform a series of experiments, and the effects of parameters, including vertical step down size, tool diameter, tool rotation speed and polymer type (as the core material) on incremental forming of metal–polymer three-layer sheets are studied. The results are used to evaluate the average tool force and uniformity of sheet thickness distribution. The results of variance analysis of the average tool force show that the vertical step size, tool diameter, polymer type and tool rotation speed have, respectively, the greatest effects on the average tool force. Moreover, the interactions between the pairs of vertical step size/tool rotation speed, vertical step size/tool diameter, vertical step size/polymer type and the tool rotational speed/tool diameter affect the average tool force. From the results of variance analysis of maximum thickness variation, it can be concluded that the vertical step size, polymer type, tool rotation speed and tool diameter have, respectively, the greatest effects on the maximum thickness variation; moreover, the interaction between vertical step size and polymer type also affects the maximum thickness variation. It is shown that the vertical tool force in incremental forming of a metal–polymer three-layer sheets is approximately 50% that of a single-layer aluminum sheet with similar bending moment.

中文翻译：

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金属-聚合物三层板的两点增量成形

增量成型工艺是一种具有很多优点的制造工艺，因此受到了众多研究者的关注，而夹芯板的增量成型还需要进一步研究。本研究采用响应面法进行了一系列实验，考察了垂直台阶尺寸、刀具直径、刀具转速和聚合物类型（作为芯材）等参数对金属渐进成形的影响——聚合物三层片材进行了研究。结果用于评估平均工具力和板材厚度分布的均匀性。平均工具力的方差分析结果表明，垂直步长、工具直径、聚合物类型和工具转速分别对平均工具力的影响最大。而且，垂直步长/工具旋转速度、垂直步长/工具直径、垂直步长/聚合物类型和工具旋转速度/工具直径对之间的相互作用影响平均工具力。从最大厚度变化的方差分析结果可以得出，垂直步长、聚合物类型、刀具转速和刀具直径分别对最大厚度变化的影响最大；此外，垂直步长和聚合物类型之间的相互作用也会影响最大厚度变化。结果表明，金属-聚合物三层板渐进成形的垂直工具力约为具有相似弯矩的单层铝板的 50%。垂直步长/工具直径、垂直步长/聚合物类型和工具旋转速度/工具直径影响平均工具力。从最大厚度变化的方差分析结果可以得出，垂直步长、聚合物类型、刀具转速和刀具直径分别对最大厚度变化的影响最大；此外，垂直步长和聚合物类型之间的相互作用也会影响最大厚度变化。结果表明，金属-聚合物三层板渐进成形的垂直工具力约为具有相似弯矩的单层铝板的 50%。垂直步长/工具直径、垂直步长/聚合物类型和工具旋转速度/工具直径影响平均工具力。从最大厚度变化的方差分析结果可以得出，垂直步长、聚合物类型、刀具转速和刀具直径分别对最大厚度变化的影响最大；此外，垂直步长和聚合物类型之间的相互作用也会影响最大厚度变化。结果表明，金属-聚合物三层板渐进成形的垂直工具力约为具有相似弯矩的单层铝板的 50%。从最大厚度变化的方差分析结果可以得出，垂直步长、聚合物类型、刀具转速和刀具直径分别对最大厚度变化的影响最大；此外，垂直步长和聚合物类型之间的相互作用也会影响最大厚度变化。结果表明，金属-聚合物三层板渐进成形的垂直工具力约为具有相似弯矩的单层铝板的 50%。从最大厚度变化的方差分析结果可以得出，垂直步长、聚合物类型、刀具转速和刀具直径分别对最大厚度变化的影响最大；此外，垂直步长和聚合物类型之间的相互作用也会影响最大厚度变化。结果表明，金属-聚合物三层板渐进成形的垂直工具力约为具有相似弯矩的单层铝板的 50%。垂直步长和聚合物类型之间的相互作用也会影响最大厚度变化。结果表明，金属-聚合物三层板渐进成形的垂直工具力约为具有相似弯矩的单层铝板的 50%。垂直步长和聚合物类型之间的相互作用也会影响最大厚度变化。结果表明，金属-聚合物三层板渐进成形的垂直工具力约为具有相似弯矩的单层铝板的 50%。