Sac şekillendirmede çekme işleminin deneysel ve sonlu elemanlar metoduyla incelenmesi

Abstract

Günümüzde çelik, sacların şekillendirilmesi ve kalıpçılık teknikleri mevcut alışılmış yöntem olan deneysel metotlara dayanmaktadır ve bu metotlar da çok maliyetli yöntemlerdir. Gelişen teknoloji ile birlikte Sonlu Elemanlar Yöntemi(SEM) deneysel metotların yerini almaya başlamıştır. Çelik sacların soğuk şekillendirilmesi esnasında oluşan problemlere bilgisayar destekli çözümler üretmek gerekmektedir. Kompleks geometriler içeren kalıp yüzeylerinde, çelik sacın kalınlık ölçüsünün hangi doğrultuda ne olacağı ancak deneysel sonuçlar ve SEM ile yapılan analizler sonucunda bilinmektedir. Bu çalışmada önce sac parçanın çekme işlemi Sonlu Elemanlar Yöntemi(SEM) ile incelenmiş ve çekme işleminin deneysel kalınlık sonuçları ile SEM analiz sonuçları karşılaştırılarak SEM'in doğruluğu tespit edilmiştir. Daha sonra çekme sonrasında incelen sacın kalınlık homojenliğinin sağlanması için SEM ile analiz çalışmaları yapılmıştır. Kalıp kriterlerinden kalıp açısı ve radüsü değiştirilerek yapılan analizlerde ortaya çıkan sonuçlarda iyi sonuçların birbirine yakın değerlere sahip olduğu görülmüştür. En ideal sonuca ulaşabilmek için yapılan analizlerin Von mises gerilmeleri ve yer değiştirmeleri de incelenmiştir. Sac parçanın kalınlık değerleri, Von mises gerilmeleri ve yer değiştirme değerleri ile optimum değerlendirme yapılarak ideal sonuca ulaşılmıştır.Nowadays, forming sheet irons and modelling technics are based existing usual methods which are experimental methods. And these methods are very expensive. The Finite Element Method started to substitude for experimental methods by technology growing. There should be computer supported solutions for the cold shaping of sheet irons. How much and which dimension of the size of sheet iron thickness in the mould surface includes complex geometrical shape will be can only known by experimental results and analysis made with Finite Element Method. First of all, in this study the shrinking operation of sheet iron piece has been examined with the Finite Element Method and the experiemental thickness results of shrinking operation was compared with the Finite Element Method analysis results and the correctness of the Finite Element Method has been determined. After that, analysis using the Finite Element Method was made in order to get homogeneity of the slimming sheet iron thickness. Good results are closed to each other according to results of the analysis made changing the angle of the mould and radius which are criterions of mould. Von mises stress and replace has been studied in order to get the best results. Measure of the sheet iron piece thickness was evaluated in optimum conditions with Von mises stress and replace values and get the ideal result.