Yıl 2020, Cilt 35 , Sayı 1, Sayfalar 323 - 336 2019-10-25

Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi

Mehmet Okan GÖRTAN [1] , Osman Selim TÜRKBAŞ [2] , Korhan Babacan YILMAZ [3] , Bora YILDIRIM [4]


Endüstride farklı parçaların imalatında kullanılan soğuk ileri ekstrüzyon prosesi, hammaddenin atık oluşmadan tamamen kullanılma, pekleşme nedeniyle malzeme mekanik dayanımındaki iyileşme ve dar toleranslarla imalat kabiliyeti özellikleri ile öne çıkmaktadır. Ekstrüzyon işlemine oda sıcaklığında başlanmasına rağmen iş parçası sıcaklıkları 200°C’ı bulabilmekte ve kalıp ile iş parçası arasındaki temas normal gerilmeleri 3000 MPa’a ulaşabilmektedir. Bu durum prosesin sonlu elemanlar analizlerinde sıcaklık etkilerinin de incelenmesinin zorunlu kılmaktadır. Termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizlerinde iş parçası malzemesinin mekanik ve fiziksel özellikleri yanında kalıp ile olan ısı alışverişinin de önemli etkilerini olduğu bilinmektedir. Ancak bu ısı alışverişini modelleyen ısı transfer katsayısının büyüklüğü konusunda fikir ayrılıkları bulunmaktadır. Yapılan çalışmada soğuk ekstrüzyon proseslerinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizlerinde kullanılan iş parçası ile kalıp arasındaki ısı transfer katsayısının, ekstrüzyon prosesinin termal ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Farklı transfer katsayıları ve şekillendirme hızları kullanılarak sayısal simülasyonlar yapılmış ve aradaki farklar tartışılmıştır. Yapılan simülasyonlar deneyler vasıtasıyla doğrulanmıştır.

soğuk ekstrüzyon prosesi, sonlu elemanlar analizi
  • [1] Müller, C., Jahn, A. ve Groche, P., Lubrication of Cold Forging Tools with Single Layer Lubricants, Proceedings of 46th International Cold Forging Group Plenary Meeting, Paris – Fransa, 15-18 Eylül 2013.
  • [2] Klocke, F., Manufacturing Processes 4 – Forming, 1. Basım, Springer, Heidelberg, Almanya, 2013.
  • [3] Groche, P., Müller, C. ve Jahn, A., Effects of the Tool Lubrication in Cold Forging, Tribol. Lett., 53 (3), 599-605, 2014.
  • [4] Groche, P., Zang, S., Kramer, P., Müller, C., Rezanov, V., Influence of a heat treatment prior to cold forging operations on the performance of lubricants, Tribol Int., 92, 67-71, 2015.
  • [5] Tiernan, P., Hillery, M.T., Draganescu, B., Gheorghe, M., Modelling of cold extrusion with experimental verification, J. Mater. Process. Technol., 168 (2), 360-366, 2005.
  • [6] Dixit, U.S., Joshi, S.N., Davim, J.P., Incorporation of material behavior in modeling of metal forming and machining processes: A review, Mater. Des., 32 (7), 3655-3670, 2011.
  • [7] Jayaseelan, V., Kalaichelvan, K., Vijay ananth, S., Lubrication effect on friction factor of AA6063 in Forward Extrusion Process, Procedia Eng., 97, 166-171, 2014.
  • [8] Farhoumand, A. ve Ebrahimi, R., Experimental investigation and numerical simulation of plastic flow behavior during forward-backward-radial extrusion process, Prog. Nat. Sci.: Materials International, 26 (6), 650-656, 2016.
  • [9] Güley, V., Güzel, A., Jaeger, A., Ben Khalifa, N., Tekkaya, A.E., Misiolek, W.Z., Effect of die design on the welding quality during solid state recycling of AA6060 chips by hot extrusion, Mater. Sci. Eng., A , 574, 163-175, 2013.
  • [10] Haase, M. ve Tekkaya, A.E., Cold extrusion of hot extruded aluminum chips, J. Mater. Process. Technol., 217, 356-367, 2015.
  • [11] Matsumoto, R., Hayashi, K., Utsunomiya, H., Experimental and numerical analysis of friction in high aspect ratio combined forward-backward extrusion with retreat and advance pulse ram motion on a servo press, J. Mater. Process. Technol., 214 (4), 936-944, 2014.
  • [12] Hosford, W.F. ve Caddell, R.M., Metal Forming Mechanics and Metallurgy, 4. Basım, Cambridge University Press, New York, A.B.D., 2014.
  • [13] Karwa, R., Heat and Mass Transfer, 1. Basım, Springer Science+Business Media, Singapur, 2017.
  • [14] Malinowski, Z., Lenard, J.G., Davies, M.E., A study of the heat-transfer coefficiemt as a function of temperature and pressure, J. Mater. Process. Technol., 41 (2), 125-142, 1994.
  • [15] Chang, Y., Tang, X., Zhao, K., Hu, P., Wu, Y., Investigation of the factors influencing the interfacial heat transfer coefficient in hot stamping, J. Mater. Process. Technol., 228, 25-33, 2016.
  • [16] Liu, X., Ji, K., El Fakir, O., Fang, H., Gharbi, M.M., Wang, L., Determination of the interfacial heat transfer coefficient for a hot aluminum stamping process, J. Mater. Process. Technol., 247, 158-170, 2017.
  • [17] Merklein, M. Wieland, M., Lechner, M., Bruschi, S., Hot stamping of boron steel sheets with tailored properties: A review, J. Mater. Process. Technol., 228, 11-24, 2016.
  • [18] Pietrzyk, M. ve Lenard, J.G., A Study of Thermal-Mechanical Modeling of Hot Flat Rolling, Journal of Material Shaping Technology, 7 (2), 117-126, 1989.
  • [19] Maenz, T., Ermittlung von Werkstoffdaten zur Berechnung großer plastischer Verformungen mittels Finite-Elemente-Methoden, IMW-Institutsmittelung, 37, 57-64, 2012.
  • [20] Görtan, M.O., Forming of Severe Plastic Deformed Wires by Cold Extrusion, Proceedings of 46th International Cold Forging Group Plenary Meeting, Paris – Fransa, 15-18 Eylül 2013.
Birincil Dil tr
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-6095-1161
Yazar: Mehmet Okan GÖRTAN (Sorumlu Yazar)
Kurum: Hacettepe Üniversitesi
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-9262-8844
Yazar: Osman Selim TÜRKBAŞ
Kurum: GAZİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-0178-9520
Yazar: Korhan Babacan YILMAZ
Kurum: Hacettepe Üniversitesi
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0003-3293-9656
Yazar: Bora YILDIRIM
Kurum: Hacettepe Üniversitesi
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 25 Ekim 2019

Bibtex @araştırma makalesi { gazimmfd466975, journal = {Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi}, issn = {1300-1884}, eissn = {1304-4915}, address = {}, publisher = {Gazi Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {35}, pages = {323 - 336}, doi = {10.17341/gazimmfd.466975}, title = {Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi}, key = {cite}, author = {GÖRTAN, Mehmet Okan and TÜRKBAŞ, Osman Selim and YILMAZ, Korhan Babacan and YILDIRIM, Bora} }
APA GÖRTAN, M , TÜRKBAŞ, O , YILMAZ, K , YILDIRIM, B . (2019). Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi , 35 (1) , 323-336 . DOI: 10.17341/gazimmfd.466975
MLA GÖRTAN, M , TÜRKBAŞ, O , YILMAZ, K , YILDIRIM, B . "Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 (2019 ): 323-336 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/gazimmfd/issue/49690/466975>
Chicago GÖRTAN, M , TÜRKBAŞ, O , YILMAZ, K , YILDIRIM, B . "Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 (2019 ): 323-336
RIS TY - JOUR T1 - Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi AU - Mehmet Okan GÖRTAN , Osman Selim TÜRKBAŞ , Korhan Babacan YILMAZ , Bora YILDIRIM Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17341/gazimmfd.466975 DO - 10.17341/gazimmfd.466975 T2 - Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 323 EP - 336 VL - 35 IS - 1 SN - 1300-1884-1304-4915 M3 - doi: 10.17341/gazimmfd.466975 UR - https://doi.org/10.17341/gazimmfd.466975 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi %A Mehmet Okan GÖRTAN , Osman Selim TÜRKBAŞ , Korhan Babacan YILMAZ , Bora YILDIRIM %T Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi %D 2019 %J Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi %P 1300-1884-1304-4915 %V 35 %N 1 %R doi: 10.17341/gazimmfd.466975 %U 10.17341/gazimmfd.466975
ISNAD GÖRTAN, Mehmet Okan , TÜRKBAŞ, Osman Selim , YILMAZ, Korhan Babacan , YILDIRIM, Bora . "Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 / 1 (Ekim 2019): 323-336 . https://doi.org/10.17341/gazimmfd.466975
AMA GÖRTAN M , TÜRKBAŞ O , YILMAZ K , YILDIRIM B . Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 35(1): 323-336.
Vancouver GÖRTAN M , TÜRKBAŞ O , YILMAZ K , YILDIRIM B . Soğuk ekstrüzyon prosesinin termo-mekanik bağlı sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 35(1): 336-323.