Research Article
BibTex RIS Cite

Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 sac malzemenin kesme yüzeyi sıcaklığına ve kalitesine olan etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

Year 2019, Volume: 34 Issue: 3, 1427 - 1440, 29.05.2019

Kaan Emre Engin Ömer Eyercioğlu

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460541

Abstract

Kesme prosesinin ana hedefi; iş parçasının minimum enerji harcanarak kesilmesi ve kesilen parçanın iyi bir yüzey kalitesine sahip olmasıdır. Zımba hızı hem yüzey kalitesine, hem de harcanan enerjiye etkisi olan önemli proses parametrelerinden biridir. Bu çalışmada 2 mm kalınlığında AISI 304 paslanmaz çelik levha, sabit bir kesme boşluğu değeri (iş parçası kalınlığının %5’i) ve üç farklı zımba hızı (0,1 m/s, 1 m/s ve 10 m/s) altında kesilmiştir. Aynı zamanda elemanlar yöntemiyle modellemesi de gerçekleştirilmiştir. Zımba hızının, kesme kuvveti, kesme enerjisi ve iş parçası yüzey kalitesi üzerine olan etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak; AISI 304 paslanmaz çeliğin deformasyona karşı göstermiş olduğu direncin, artan zımba hızıyla beraber pekleşmeyi arttırdığı gözlemlenmiştir. Ancak kesilmiş iş parçasının yüzey kalitesinin artması, yüksek deformasyon hızları sonucu oluşan termal etkilerin yüzey kalitesi üzerinde iyileştirici etkilerinin olduğunu ortaya koymuştur.

Keywords

Yüksek hızlı kesme zımba hızı; kesme kuvveti; kesme enerjisi; kesme yüzey kalitesi.

References

  • Sidhu K. B., Peshekhodov I., Behrens B. A., Numerical Modelling of High Speed Blanking Considering Thermoviscoplastic Effects, 3rd International Conference on High Speed Forming, Dortmund-Almanya, 97-106, 11-12 Mart, 2008.
  • Totre A., Nishad R., Bodke S., An overview of factors affecting in blanking processes, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering (IJETAE), 3 (3), 390-395, 2013.
  • Hambli R., Design of experiment based analysis for sheet metal blanking processes optimization, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 19 (6), 403-410, 2002.
  • Quazi T. Z., Shaikh R. S., An overview of clearance optimization in sheet metal blanking process, IJMER, 2 (6), 4547-4558, 2012.
  • Marinov V., Manufacturing Processes for Metal Products, Kendall Hunt Publishing Company, Bulgaristan, 2010.
  • Grünbaum M., Breitling J., Altan T., Influence of high cutting speeds on the quality of blanked parts, ERC Report, 19, 5-96, 1996.
  • Gaudillière C., Ranc N., Larue A., Maillard A., Lorong P., High speed blanking: an experimental method to measure induced cutting forces, Exp. Mech., 53 (7), 1117-1126, 2013.
  • Gaudilliere C., Ranc, N., Larue, A., Lorong, P., Investigations in high speed blanking: cutting forces and microscopic observations, EPJ Web of Conferences, 6, 19003, 1-7, 2010.
  • Subramonian S., Altan T., Campbell C., Ciocirlan B., Determination of forces in high speed blanking using fem and experiments, J. Mater. Process. Technol., 213 (12), 2184-2190, 2013.
  • Lubis Z. D., Mahardika M., Influence of clearance and punch velocity on the quality of pure thin copper sheets blanked parts, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 157 (1), 1-6, 2016.
  • Song S.H., Choi W. C. FEM investigation on thermal effects on force in high-speed blanking of mild steel, Int. J. Precis. Eng. Manuf., 17 (5), 631-635, 2016.
  • Kanca E., Eyercioglu O., Karahan I. H., Günen A., Göv K., Effects of blanking speed on the shear surface of mild steel (st37), Acta Phys. Pol. A, 130 (1), 370-374, 2016.
  • Kanca E., Eyercioglu O., Karahan I.H., Shear-surface improvement of the austenitic stainless steel AISI 304 using high-speed punching. Optoelectron, Adv. Mater. Rapid Commun., 2 (12), 822-827, 2008.
  • Hu D. C., Chen M. H., Ouyang J. D., Yin L. M., Finite element analysis of the thermal effect in high-speed blanking of thick sheet metal, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 80 (9), 1481-1487, 2015.
  • Nishad R., Totre A., Bodke S., Chauhan A., An overview of the methodologies used in the optimization processes in sheet metal blanking. Int. J. Mech. Eng. Robotic Res., 2 (2), 307-314, 2013.
  • Samuel M., FEM simulations and experimental analysis of parameters of influence in the blanking process. J. Mater. Process. Technol., 84 (1-3), 97-106, 1998.
  • ASM Aerospace Specification Metals Inc. AISI Type 304 Stainless Steel, from http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MQ304A. Erişim tarihi Şubat 10, 2018.
  • Boyer, H. E., Atlas of Stress-strain Curves, ASM International, Ohio, A.B.D., 1987.
  • Dixon, P.R. and Parry, D.J., Thermal softening effects in type 224 carbonsteel, Le Journal de Physique IV, 1 (C3), 85-92, 1991.

Year 2019, Volume: 34 Issue: 3, 1427 - 1440, 29.05.2019

Kaan Emre Engin Ömer Eyercioğlu

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460541

Abstract

References

  • Sidhu K. B., Peshekhodov I., Behrens B. A., Numerical Modelling of High Speed Blanking Considering Thermoviscoplastic Effects, 3rd International Conference on High Speed Forming, Dortmund-Almanya, 97-106, 11-12 Mart, 2008.
  • Totre A., Nishad R., Bodke S., An overview of factors affecting in blanking processes, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering (IJETAE), 3 (3), 390-395, 2013.
  • Hambli R., Design of experiment based analysis for sheet metal blanking processes optimization, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 19 (6), 403-410, 2002.
  • Quazi T. Z., Shaikh R. S., An overview of clearance optimization in sheet metal blanking process, IJMER, 2 (6), 4547-4558, 2012.
  • Marinov V., Manufacturing Processes for Metal Products, Kendall Hunt Publishing Company, Bulgaristan, 2010.
  • Grünbaum M., Breitling J., Altan T., Influence of high cutting speeds on the quality of blanked parts, ERC Report, 19, 5-96, 1996.
  • Gaudillière C., Ranc N., Larue A., Maillard A., Lorong P., High speed blanking: an experimental method to measure induced cutting forces, Exp. Mech., 53 (7), 1117-1126, 2013.
  • Gaudilliere C., Ranc, N., Larue, A., Lorong, P., Investigations in high speed blanking: cutting forces and microscopic observations, EPJ Web of Conferences, 6, 19003, 1-7, 2010.
  • Subramonian S., Altan T., Campbell C., Ciocirlan B., Determination of forces in high speed blanking using fem and experiments, J. Mater. Process. Technol., 213 (12), 2184-2190, 2013.
  • Lubis Z. D., Mahardika M., Influence of clearance and punch velocity on the quality of pure thin copper sheets blanked parts, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 157 (1), 1-6, 2016.
  • Song S.H., Choi W. C. FEM investigation on thermal effects on force in high-speed blanking of mild steel, Int. J. Precis. Eng. Manuf., 17 (5), 631-635, 2016.
  • Kanca E., Eyercioglu O., Karahan I. H., Günen A., Göv K., Effects of blanking speed on the shear surface of mild steel (st37), Acta Phys. Pol. A, 130 (1), 370-374, 2016.
  • Kanca E., Eyercioglu O., Karahan I.H., Shear-surface improvement of the austenitic stainless steel AISI 304 using high-speed punching. Optoelectron, Adv. Mater. Rapid Commun., 2 (12), 822-827, 2008.
  • Hu D. C., Chen M. H., Ouyang J. D., Yin L. M., Finite element analysis of the thermal effect in high-speed blanking of thick sheet metal, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 80 (9), 1481-1487, 2015.
  • Nishad R., Totre A., Bodke S., Chauhan A., An overview of the methodologies used in the optimization processes in sheet metal blanking. Int. J. Mech. Eng. Robotic Res., 2 (2), 307-314, 2013.
  • Samuel M., FEM simulations and experimental analysis of parameters of influence in the blanking process. J. Mater. Process. Technol., 84 (1-3), 97-106, 1998.
  • ASM Aerospace Specification Metals Inc. AISI Type 304 Stainless Steel, from http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MQ304A. Erişim tarihi Şubat 10, 2018.
  • Boyer, H. E., Atlas of Stress-strain Curves, ASM International, Ohio, A.B.D., 1987.
  • Dixon, P.R. and Parry, D.J., Thermal softening effects in type 224 carbonsteel, Le Journal de Physique IV, 1 (C3), 85-92, 1991.
There are 19 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Makaleler
Authors

Kaan Emre Engin

Ömer Eyercioğlu

Publication Date May 29, 2019
Submission Date March 16, 2018
Published in Issue Year 2019 Volume: 34 Issue: 3

Cite

APA Engin, K. E., & Eyercioğlu, Ö. (2019). Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 sac malzemenin kesme yüzeyi sıcaklığına ve kalitesine olan etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(3), 1427-1440. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460541
AMA Engin KE, Eyercioğlu Ö. Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 sac malzemenin kesme yüzeyi sıcaklığına ve kalitesine olan etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi. GUMMFD. May 2019;34(3):1427-1440. doi:10.17341/gazimmfd.460541
Chicago Engin, Kaan Emre, and Ömer Eyercioğlu. “Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 Sac Malzemenin Kesme yüzeyi sıcaklığına Ve Kalitesine Olan Etkisinin Sonlu Elemanlar yöntemiyle Incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34, no. 3 (May 2019): 1427-40. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460541.
EndNote Engin KE, Eyercioğlu Ö (May 1, 2019) Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 sac malzemenin kesme yüzeyi sıcaklığına ve kalitesine olan etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34 3 1427–1440.
IEEE K. E. Engin and Ö. Eyercioğlu, “Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 sac malzemenin kesme yüzeyi sıcaklığına ve kalitesine olan etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi”, GUMMFD, vol. 34, no. 3, pp. 1427–1440, 2019, doi: 10.17341/gazimmfd.460541.
ISNAD Engin, Kaan Emre - Eyercioğlu, Ömer. “Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 Sac Malzemenin Kesme yüzeyi sıcaklığına Ve Kalitesine Olan Etkisinin Sonlu Elemanlar yöntemiyle Incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/3 (May 2019), 1427-1440. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460541.
JAMA Engin KE, Eyercioğlu Ö. Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 sac malzemenin kesme yüzeyi sıcaklığına ve kalitesine olan etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi. GUMMFD. 2019;34:1427–1440.
MLA Engin, Kaan Emre and Ömer Eyercioğlu. “Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 Sac Malzemenin Kesme yüzeyi sıcaklığına Ve Kalitesine Olan Etkisinin Sonlu Elemanlar yöntemiyle Incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 34, no. 3, 2019, pp. 1427-40, doi:10.17341/gazimmfd.460541.
Vancouver Engin KE, Eyercioğlu Ö. Kesme kalıplarında yüksek zımba hızının AISI 304 sac malzemenin kesme yüzeyi sıcaklığına ve kalitesine olan etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi. GUMMFD. 2019;34(3):1427-40.