SCGADUB1180 yüksek mukavemetli sacında proses parametrelerinin geri esneme davranışına etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Öz

Dayanımı yüksek ve hafif yüksek mukavemetli çelikler, otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek mukavemetli sacların şekillendirilmesinde geri yaylanma, yırtılma ve incelme kadar önemli bir problemdir. Bu çalışmada, SCGADUB1180 yüksek mukavemetli sacının çekme testleri yapılarak mekanik özellikleri tanımlanmış ve V büküm prosesinde, zımba hızı, kalıp açısı, ütüleme süresi, hadde yönü parametrelerinin geri yaylanmaya etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Literatürde, SCGADUB1180 yüksek mukavemetli sacının şekillendirilmesi ve geri yaylanma davranışları üzerine araştırmaya rastlanmamıştır. Yapılan deney sonuçları sonucunda, zımba hızı arttıkça 60°,90° ve 120° büküm açılarında geri yaylanma değerleri artmıştır. 60° büküm açısında zımba hızı 3 mm/sn’den 10 mm/sn arttığında geri yaylanma, 0° hadde yönünde %1.87, 45° hadde yönünde %0.35, 90° hadde yönünde %9.78 artmıştır. 90° büküm açısında zımba hızı 3 mm/sn’den 10 mm/sn arttığında geri yaylanma, 0° hadde yönünde %5.87, 45° hadde yönünde %0.55, 90° hadde yönünde %4.77 artmıştır. 120° büküm açısında zımba hızı 3 mm/sn’den 10 mm/sn arttığında geri yaylanma, 0° hadde yönünde %27, 45° hadde yönünde %0.49, 90° hadde yönünde %3.5 artmıştır. 3 mm/sn zımba hızında geri yaylanma değerleri en düşüktür. Ütüleme süresi 0.2 sn’den 1 sn’ye arttırıldığında geri yaylanma değeri % 5.56 azalmıştır. 0° hadde yönünde en az geri yaylanmalar görülmüştür. Kalıp açısının artmasıyla geri yaylanma miktarları artmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlar, yüksek mukavemetli sacların geri yaylanma davranışlarının tahmin edilip, bükme prosesinde mekanik davranışlarının anlaşılmasına fayda sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler

• V bükme
• Geri yaylanma
• SCGADUB1180

Experimental investigation of the effect of process parameters on springback behavior of SCGADUB1180 high strength sheet

Abstract

High strength and light high strength steels are widely used in the automotive industry. Springback is as important a problem as tearing and thinning in the shaping of high-strength sheets. In this study, the mechanical properties of SCGADUB1180 high-strength sheet were determined by performing tensile tests and the effects of punch speed, die angle, holding time, rolling direction parameters on springback were experimentally investigated in the V bending process. No research has been found in the literature on the shaping and springback behavior of SCGADUB1180 high strength sheet. As a result of the test results, as the punch speed increased, the springback values increased at 60°, 90° and 120° bending angles. When punch speed increased from 3 mm/sec to 10 mm/sec at 60° bend angle, springback increased 1.87% in 0° rolling direction, 0.35% in 45° rolling direction and 9.78% in 90° rolling direction. When punch speed increased from 3 mm/sec to 10 mm/sec at 90° bend angle, springback increased 5.87% in 0° rolling direction, 0.55% in 45° rolling direction and 4.77% in 90° rolling direction. When punch speed increased from 3 mm/sec to 10 mm/sec at 120° bend angle, springback increased 27% in 0° rolling direction, 0.49% in 45° rolling direction, and 3.5% in 90° rolling direction. Springback values are lowest at 3 mm/sec punch speed. When the holding time was increased from 0.2 s to 1 s, the springback value decreased by 5.56%. The least springbacks were observed in the O° rolling direction. The amount of springback increased with increasing die angle. The experimental results obtained will help to predict the springback behavior of high strength sheets and to understand their mechanical behavior in the bending process.

Keywords

• V bending
• Springback
• SCGADUB1180

Kaynakça

1. [1] Chang Y, Wang N, Wang BT, Li XD, Wang CY, Zhao KM, Dong H. “Prediction of bending springback of the mediumMn steel considering elastic modulus attenuation”. Journal of Manufacturing Processes, 67(2), 345-355, 2021.
2. [2] Mishra A, Thuillier S. “Investigation of the rupture in tension and bending of DP980 steel sheet”. International Journal of Mechanical Sciences, 84, 171-181, 2014.
3. [3] Trzepiecinski T, Lemu HG. “Effect of computational parameters on springback prediction by numerical simulation”. Metals, 7(9), 1-14, 2017.
4. [4] Kuziak R, Kawalla R,Waengler S. “Advanced high strength steels for automotive industry”. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 8(2), 103-117, 2008.
5. [5] Billur E, Çetin B, Gürleyik M. “Yeni nesil yüksek dayanımlı çelikler: gelişmeler, trendler ve kısıtlar”. İnternational Journal of Scientific and Technological Research, 2(1), 50-62, 2016.
6. [6] Arola AM, Kaijalainen A, Kesti V, Troive L, Larkiola J, Porter D. “The effect of mechanical behavior on bendability of ultrahigh-strength steel”. Materials Today Communications, 26, 1-14, 2021.
7. [7] Karaağaç İ, Uluer O. “V bükme prosesinde geri esnemeye etki eden proses parametrelerinin deneysel araştırılması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(8), 990-993, 2017.
8. [8] Tekaslan Ö, Şeker U, Gerger N. “Bükme Kalıplarında 0.75 mm kalınlığındaki çeliklerin geri esneme miktarlarının belirlenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(1), 15-22, 2007.

9. [9] Thipprakmas S, Phanitwong W. “Process parameter design of spring-back and spring-go in V-bending process using Taguchi technique”. Materials and Design, 32(8-9), 4430-4436, 2011.
10. [10] Phanitwong W, Thipprakmas S. “Development of a new spring-back factor for a wiping die bending process”. Materials and Design, 89, 749-758, 2016.
11. [11] Gürün H, Çavuşoğlu O, Çaydaş U, Özek C, Çelik, M. “AA2024 alaşımının V-bükme işlemi sonrasında geri esneme davranışlarının incelenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(1), 1-8, 2018.
12. [12] Sayın L, Basmacı G. “Bakır sac levhaların V bükme yöntemi ile şekillendirilmesiyle oluşan geri esneme miktarının deneysel olarak incelenmesi”. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, 11(3), 147-154, 2019.
13. [13] Aydın K, Karaağaç İ. “DP600 ve HSLA300 sac malzemelerde geri esneme davranışlarına proses parametrelerinin etkisinin deneysel araştırılması”. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(3), 1456-1465, 2019.
14. [14] Kale AB, Alluri P, Singh AK, Choi SH. “The deformation and fracture behavior of 316L SS fabricated by SLM under mini V-bending test”. International Journal of Mechanical Sciences, 196, 1-14, 2021.
15. [15] Choi MK, Huh H. “Effect of punch speed on amount of springback in U-bending process of auto-body steel sheets”. Procedia Engineering, 81, 963-968, 2014.
16. [16] Heibel S, Dettinger T, Nester W, Clausmeyer T, Tekkaya AE. “Damage mechanisms and mechanical properties of high-strength multiphase steels”. Materials, 11(761), 1-34, 2018.
17. [17] Wasif M, Iqbal SA, Tufail M, Karim H. “Experimental analysis and prediction of springback in V-bending process of high-tensile strength steels”. Transactions of the Indian Institute of Metals, 73(2), 285-300, 2019.
18. [18] Wasif M, Fatima A, Ahmed A, Iqbal SA. “Investigation and optimization of parameters for the reduced springback in JSC-590 sheet metals occurred during the V-Bending process”. Transactions of the Indian Institute of Metals, 74, 2751-2760, 2021.
19. [19] Krinninger M, Opritescu M, Golle R, Volk W. “Experimental investigation of the influence of punch velocity on the springback behavior and the flat length in free bending”. Procedia CIRP, 41, 1066-1071, 2016.
20. [20] Aslan Y, Karaağaç İ. “V Bükmede geri esneme davranışları”. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 2(3), 255-263, 2014.
21. [21] Özcan A.G, Peştelli V, Yöntem O. “Yüksek mukavemetli̇ çeli̇k sacların kaynaklanabilirliği ve direnç spot kaynağı parametrelerinin taguchi metoduyla optimizasyonu”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23(2), 333-50, 2018.
22. [22] Tekaslan Ö, Gerger N, Şeker U.“ V bükme kalıplarında bakır sac malzemelerin geri esneme miktarlarının tespiti”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(1), 231-238, 2008.
23. [23] Çavuşoğlu O, Gürün H. “Deformasyon hızının DP600 ve DP780 sac malzemelerin mekanik özelliklerine ve derin çekme işlemine etkilerinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakultesi Dergisi, 29(4), 777-784, 2014.
24. [24] Aydın H, Tuncel O, Karpuz M, Aydın Ö. “Otomotiv endüstrisinde kullanılan DP450 ve DP800 saçlarında deformasyon hızının ve haddeleme yönünün çekme özelliklerine etkisi”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(1), 323-335, 2019.
25. [25] Meriç C, Atik E, Özkaya E. “Deformasyon sıcaklığının ve deformasyon hızının AL 99.0’ un mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 3(1), 293-299, 1997.