Analysis of The Effect of The Bending Angle Position on Springback in Offset Bending Dies by Using Finite Element Method

Abstract

In this study, offset bending, one of the bending dies with very little work on it, was simulated using the finite element method (FEM). Recently, offset bending has become a widespread method of reducing both the number of process steps and the manufacturing time. In the simulations, dies with two bending angles of 90º were used. The bending tests were carried out using dies having 3 different angular positions (horizontal 0° -90°, upsweep 45° -45° and upsweep 30° -60°). In the study, the effects of die angle positions on springback were tried to be determined. As a result of the analysis, it was determined that springgo (negative spring-back) occurs and the best result is obtained in bending dies with 45º-45º position. Also, the lowest dimension and geometry accuracy occurred in the horizontal bending die.

Keywords

• Bending,Offset bending,Springback,Springgo,Finite element analysis

Ofset Bükme Kalıplarında Bükme Açısı Konumunun Geri Esnemeye Olan Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Analizi

Abstract

Bu çalışmada, üzerine çok az çalışma bulunan bükme kalıplarından biri olan ofset bükme işlemi sonlu elemanlar yöntemi (SEY) kullanılarak simule edilmiştir. Son zamanlarda, ofset bükme işlemi hem işlem adım sayısını azaltmak hem de imalat süresini kısaltmak için giderek yaygınlaşan bir yöntem olmaya başlamıştır.  Simülasyonda 90º’lik iki bükme açısına sahip kalıplar kullanılmıştır. Bükme deneyleri 3 farklı açısal konuma (yatay 0º-90º, yukarı doğru kıvrımlı 45º-45º ve yukarı doğru kıvrımlı 30º-60º) sahip kalıplar kullanılarak yapılmıştır. Çalışmada, kalıp açısı konumlarının geri esnemeye olan etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Analizler sonucunda ileri esnemenin (negatif geri esneme) oluştuğu ve en iyi sonucun 45º-45º konuma sahip bükme kalıplarında elde edildiği belirlenmiştir. Ayrıca, en düşük ölçü ve geometri tamlığının yatay bükme kalıbında olduğu ortaya çıkmıştır.

Keywords

• Bükme,Ofset bükme,Geri esneme,İleri esneme,Sonlu elemanlar analizi

References

1. [1] R. Teimouri, H. Baseri, B. Rahmani, ve M. Bakhshi-Jooybari, “Modeling and optimization of spring-back in bending process using multiple regression analysis and neural computation,” Int. J. Mater. Form., c. 7, s. 2, ss. 167–178, 2014.
2. [2] M. A. Farsi ve B. Arezoo, “Bending force and spring-back in V-die-bending of perforated sheet-metal components,” J. Brazilian Soc. Mech. Sci. Eng., c. 33, s. 1, ss. 45–51, 2011.
3. [3] A. S. Darmawan, A. D. Anggono, ve A. Hamid, “Die design optimization on sheet metal forming with considering the phenomenon of springback to improve product quality,” MATEC Web Conf., c. 154, ss. 2–5, 2018.
4. [4] M. Bakhshi-Jooybari, B. Rahmani, V. Daeezadeh, ve A. Gorji, “The study of spring-back of CK67 steel sheet in V-die and U-die bending processes,” Mater. Des., c. 30, s. 7, ss. 2410–2419, 2009.
5. [5] H. Gürün, O. Çavuşoğlu, U. Çaydaş, C. Özek, ve M. Çelik, “AA2024 Alaşımının V-Bükme İşlemi Sonrasında Geri Esneme Davranışlarının İncelenmesi,” Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilim. Derg., c. 30, s. 1, ss. 1–8, 2018.
6. [6] K. Lawanwomg, H. Hamasaki, R. Hino, ve F. Yoshida, “A novel technology to eliminate U-bending springback of high strength steel sheet by using additional bending with counter punch,” Procedia Eng., c. 81, s. October, ss. 957–962, 2014.
7. [7] E. Uslu ve N. Tosun, “Experimental Investigation of Springback of DC Series Steel Sheet in V-Bending Process,” Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 2, s. 2, 2019.
8. [8] F. Gassara, R. Hambli, T. Bouraoui, F. El Halouani, ve D. Soulat, “Optimization of springback in L-bending process using a coupled Abaqus/Python algorithm,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., c. 44, s. 1–2, ss. 61–67, 2009.

9. [9] İ. Karaağaç, “The evaluation of process parameters on springback in V-bending using the flexforming process,” Mater. Res., c. 20, s. 5, ss. 1291–1299, 2017.
10. [10] S. A. Akinlabi, O. S. Fatoba, P. M. Mashinini, ve E. T. Akinlabi, “Effect of Bottoming on Material Property during Sheet Forming Process through Finite Element Method,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., c. 328, s. 1, ss. 0–8, 2018.
11. [11] N. Sen, “Experimental investigation of the formability of ultrahigh-strength sheet material using local heat treatment,” Ironmak. Steelmak., c. 0, s. 0, ss. 1–7, 2019.
12. [12] S. Thipprakmas ve P. Komolruji, “Analysis of bending mechanism and spring-back characteristics in the offset Z-bending process,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., c. 85, s. 9–12, ss. 2589–2596, 2016.
13. [13] S. Thipprakmas ve P. Komolruji, “Design of Process Parameters in Wiping Z-bending Process using Statistical Analysis Technique,” Procedia Eng., c. 183, ss. 5–10, 2017.
14. [14] H. Güler, “Ofset Bükme İşleminde Şekillendirme Hızı ve Malzeme Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi,” Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 11, ss. 75–83, 2014.
15. [15] S. Thipprakmas and S. Rojananan, “Investigation of spring-go phenomenon using finite element method,” Mater. Des., c. 29, s. 8, ss. 1526–1532, 2008.