Ilık Hidromekanik Derin Çekme Prosesinde Optimum Şekillendirme Parametrelerinin Belirlenmesi

Yıl 2016, Cilt: 6 Sayı: 2, 38 - 47, 29.12.2016

Doğan Acar Mevlüt Türköz Murat Dilmeç Hüseyin Selçuk Halkacı Hasan Gedikli Ömer Necati Cora

Öz

Bu çalışmada otomotiv sanayiinde taşıt ağırlığını azaltmak için giderek artan şekilde kullanılan alüminyum alaşımlarının şekillendirilmesinde kullanılan geleneksel yöntemlerin yerini almaya başlayan ılık hidromekanik derin çekme prosesinin kapsamlı bir sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Farklı eleman sayıları ve eleman formülasyonları, temasta bulunan bileşenler için farklı sürtünme katsayıları ve malzeme modelleri sistematik bir şekilde denenerek sonlu eleman modeli için en uygun tercihler ve değerler belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında ise, oluşturulan sonlu elemanlar modeli ile ılık hidromekanik derin çekme işlemindeki takım sıcaklıklarının ve yükleme profillerinin (hidrolik basıncı ve baskı plakası kuvveti) en iyi şekillendirilebilirliği veren değerleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu çalışmalar neticesinde, malzeme davranışını en iyi elastik-viskoplastik-termal malzeme modelinin yansıttığı belirlenmiştir. Coulomb sürtünme katsayıları sac-kalıp ara yüzeyi için 0.05, sac-baskı plakası için 0.05 ve sac-zımba sürtünme yüzeyleri arasında 0.25 olarak tespit edilmiştir. En iyi şekillendirmenin sağlanabilmesi için kalıp ve zımbaya ait sıcaklık değerleri sırasıyla 300 ve 25 °C olarak belirlenmiştir. Hidrolik basıncın baskı plakasının kuvvetine göre daha etkin bir parametre olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Hidroşekillendirme; SEY; LS-Dyna; LS-OPT; Optimizasyon

Kaynakça

• Altan T (2004). Tube and sheet hydroforming - new development in equipment, tooling and process simulation. In: 2nd Annual North American Hydroforming Conference. Ontario, Canada
• T. C. E. P. D. K. P. P. D. Başkanlığı (2013). Petrol Piyasası Sektör Raporu
• Bobbert S, Novotny S., Vahl M.&Geiger M. (2001). Process strategies for sheet metal hydroforming of lightweight components. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture 215(7): 967-976
• Choi H, Koç M & Ni J (2007). Determination of Optimal Loading Profiles in Warm Hydroforming of Lightweight Materials. Journal of materials processing technology 190(1): 230-242
• Choi H, Koç M & Ni J (2007). A Study on the Analytical Modeling for Warm Hydro-mechanical Deep Drawing of Lightweight Materials. International Journal of Machine Tools and Manufacture 47(11): 1752-1766
• Groche P, Huber R, J D & Schmoeckel D (2002). Hydromechanical Deep Drawing of Aluminum Alloys at Elevated Temperatures. CIRP Annals-Manufacturing Technologies 51(CIRP Annuals): 215-218
• Hallquist J O (2007). LS-DYNA Keyword User’s Manual. Livermore Software Technology Corporation. Livermore, CA, USA
• Koç M, Cora Ö N (2008) Introduction and the state of the art of hydroforming. (Ed: M Koç) Hydroforming for Advanced Manufacturing. Woodhead Publishing Ltd. Cambridge England