Investigation of Cutting and Fine Blanking Applied to DP600 Steel by Using Finite Element Method

Abstract

Cutting is commonly used in the sectors where metal forming processes are performed particularly in the automotive industry. Undesirable tears occur in the forming process after cutting-process. These formations are due to the undesirable micro and macro-level cracks after the cutting process completed. In the present paper, it is tried to decrease the cracks to a minimum level in the cutting process. In order to observe the micro and macro size cracks in the material during cold-forming process, the importance of the fine blanking method which is increasing in use every day; however, has been started to be widespread in Turkey, has been performed by using simufact forming V16 finite element method (FEM) software. In the tests, double phase DP 600 sheet material of 1 mm thick which is one of the high strength steels was used. Yield point, tensile strength, % elongation values used in virtual media tests were taken from the tensile test results of the sample. In this study, the mold of the figure “star and crescent” was designed and virtual medium experiments were performed. As a result of the tests,the stress, width and depth and notch height values of cutting method and different notched v-ring which are used in the fine blanking method are investigated. In addition, the importance of the v-notched ring for fine blanking has been demonstrated in the study.

Keywords

• Fine blanking,High-strength steels,Simufact forming,DP600

DP600 Çeliğine Uygulanan Kesme ve Hassas Kesme İşleminin Sonlu Elemanlar Yöntemi Kullanılarak İncelenmesi

Abstract

Otomotiv sanayii başta olmak üzere, metal şekillendirme işlemlerinin yapıldığı sektörlerde kesme işlemi yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Kesme işleminden sonra gerçekleştirilen form verme işleminde istenmeyen yırtılmalar oluşmaktadır. Bu oluşumlar kesme işlemi tamamlandıktan sonra oluşan ve istenmeyen mikro ve makro düzeyde çatlaklardan kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada, kesme işleminde oluşan çatlakları minumum seviyeye indirmeye çalışılmıştır. Soğuk şekillendirme esnasında malzemede oluşan mikro ve makro boyuttaki çatlakları önlemek için her geçen gün kullanımı artan hassas kesme yönteminin önemini simufact forming V16 sonlu elemanlar yöntemi (SEY) programı kullanılarak sanal ortamda hem kesme hem de hassas kesme yöntemi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerde, yüksek mukavemetli çeliklerden olan 1 mm kalınlığındaki çift fazlı DP600 sac malzeme kullanılmıştır. Sanal ortam deneylerinde kullanılan malzemeye ait akma noktası, çekme dayanımı, % uzama değerleri çekme testlerinden elde edilmiştir. Çalışmada ayyıldız figürlü kalıp tasarlanmış ve sanal ortam deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda kesme yönteminin ve hassas kesme yönteminde kullanılan farklı yükseklikteki v çentikli baskı bileziğinin malzemede meydana getirdiği gerilme, kavislenme genişliği ve derinliği, çapak yüksekliği değerleri incelenmiştir. Ayrıca v çentikli baskı bileziği hassas kesmedeki önemi ortaya konmuştur.

Keywords

• Hassas kesme,Yüksek mukavemetli çelikler,Simufact forming,DP600

References

1. [1] Ü.B. Darıcı, “Hassas Kesme ve Kalıpları,” İstanbul Teknik Üniversitesi, 1998.
2. [2] M. Murat, “Hassas Kesme Kalıplarında Kesme Olayını Etkileyen Faktörlerin İncelenmesi,” Sakarya Üniversitesi, 1999.
3. [3] S. F. Feintool, “Achieving success with fineblanking Maximum cost-efficiency with systems and services from a single source,” c. October, ss. 1–20, 2012.
4. [4] S. F. Golovashchenko, “A study on trimming of aluminum autobody sheet and development of a new robust process eliminating burrs and slivers,” Int. J. Mech. Sci., cilt. 48, c. 12, ss. 1384–1400, 2006.
5. [5] A. T. Güneş, Pres İşleri Tekniği Cilt-2. Ankara: Makine Mühendisleri Odası, 2002.
6. [6] Milli Eğitim Bakanlığı, Kılavuz Plakalı Delme Kesme Kalıpları 1. Ankara, 2012.
7. [7] H. Wang, “Cam fine blanking technology and die design,” Procedia Eng., cilt. 15, ss. 137–141, 2011.
8. [8] V. Taşdemir, “Hassas Kesme İşlemine Malzeme Kalınlığı ve Kalıp Boşluğunun Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Analizi,” Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Derg., cilt. 10, c. 2, ss. 127–134, 2018.

9. [9] G. Küçüktürk, “AA5754 Malzemeni̇n Kesme İşlemleri̇nde Kesme Boşluğunun Ürün Kali̇tesi̇ Etki̇leri̇ni̇n Deneysel İncelenmesi̇ Ve Bulanik Mantık İle Tahmi̇ni̇,” Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Derg., cilt. 31, c. 2, ss. 285–294, 2016.
10. [10] T. S. Kwak, Y. J. Kim, M. K. Seo, and W. B. Bae, “The effect of V-ring indenter on the sheared surface in the fine-blanking process of pawl,” J. Mater. Process. Technol., cilt. 143–144, c. 1, ss. 656–661, 2003.
11. [11] T. S. Kwak, Y. J. Kim, and W. B. Bae, “Finite element analysis on the effect of die clearance on shear planes in fine blanking,” J. Mater. Process. Technol., cilt. 130, c. 131, ss. 462–468, 2002.