PROTOTİP PARÇA İMALATINDA ARTIMLI SAC ŞEKİLLENDİRME İŞLEMLERİNİN KULLANIMI: SİMULASYON, İMALAT VE KARŞILAŞTIRMA

Benzer belgeler
ÖZET 1.GİRİŞ. Şekil-1: Sac malzemenin kalıpsız olarak ASŞ yöntemi ile şekillendirilmesi ([5] ten uyarlanmıştır)

PROTOTİP PARÇA İMALATINDA ARTIMLI SAC ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMİNİN KULLANIMINA YÖNELİK SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ TABANLI SİSTEMİN DOĞRULANMASI

ARTIMLI SAC ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMİNİN SAYISAL ANALİZİNDE AÇIK ADIM VE KAPALI ADIM SONLU ELEMAN YÖNTEMİ ÇÖZÜMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ

Sac Metal Şekillendirme Süreçlerinde 3D Metroloji

SANAL ÖLÇME UYGULAMASI

Anahtar Kelimeler: Kalıpsız şekillendirme, sayısal kontrollü şekillendirme, artımlı plastik şekillendirme

BİLGİSAYARLI TASARIM VE İMALAT YÖNTEMLERİ KULLANILARAK KRANK MİLİ İMALATI ÖZET ABSTRACT

MŞMM METAL ŞEKİLLENDİRME MÜKEMMELİYET MERKEZİ METAL ŞEKILLENDIRMEDE TÜRKIYE NIN TEK MÜKEMMELIYET MERKEZI

WHO WE ARE BİZ KİMİZ B-TEK METAL

NETFORM Mühendislik Makina Metal. Firma Sunumu

DETERMINATION OF PRODUCTION DEFECTS VIA SHEET METAL FORMING SIMULATIONS

Chapter 24: Frezeleme. DeGarmo s Materials and Processes in Manufacturing


Ürün Geliştirme. Oğuz ALTAY Satış Direktörü

Çok Noktalı Şekillendirme ile Parça Üretimi

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

El Freni Spiral Bağlantı Sacının Bükme Kalıbınında Üretilmesinin Teorik ve Uygulamalı İncelenmes (Hand Brake Spiral Mounting Plate)

CNC FREZE UYGULAMASI DENEY FÖYÜ

Artımsal Şekillendirme Yöntemi İle Alüminyum Parçaların Şekillendirilmesi

2009 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI SINIF: 1 DÖNEM: GÜZ. Ders Kodu Dersin Adı T P K ECTS Ders Tipi

LEVENT KALIP TANITIM SUNUMU

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

19-20 ARALIK 2014 İSTANBUL KONGRE MERKEZİ TRANSİST 2014 BİLDİRİ KİTABI

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

DENİZ HARP OKULU MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

DERS BİLGİ FORMU Bilgisayarlı Sayısal Denetim Tezgâh İşlemleri (CNC) Makine Teknolojisi Frezecilik, Taşlama ve Alet Bilemeciliği

(Computer Integrated Manufacturing)

BİR TİCARİ ARAÇ İÇİN ECE R-14 REGÜLASYONUNA UYGUN KOLTUK BAĞLANTILARININ GELİŞTİRİLMESİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

ANOVA MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ.

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

ANKARA PROFESYONEL MAKİNA KALIP PLASTİK YAPI EĞİTİM SANAYİ VE TİCARET LİMİTED ŞİRKETİ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÇİFT ANADAL EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

BİLGİSAYARLI SAYISAL DENETİM TEZGÂH İŞLEMLERİ (CNC)

BİLGİSAYAR DESTEKLİ MÜHENDİSLİK SEMİNERİMİZE HOŞGELDİNİZ!!! HAZIRLAYAN: H.NAZIM EKİCİ

Design for X. Fonksiyon. Standartlara uygun. Mukavemet. açısından uygun. açısından uygun. Maliyet. Nakliye.

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR II DERSİ

OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE SAC METAL KALIP TASARIMI ve TOPOLOJİ TABANLI YAPISAL OPTİMİZASYONU

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YANDAL EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI

ÖZET 1.GİRİŞ. 2.KALIP ve PARÇA ÜRETİMİ

3D Ölçüm Verilerinin Analizi

BUMESH TECHNICS. Otomotiv.

DÜŞÜK KARBONLU ÇELİK LEVHALARDA ZIMBA HIZININ KESME YÜZEYİ GEOMETRİSİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

YAPI MEKANİĞİ LABORATUVARI

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

ALBA KALIP ve OTOMASYON MAKİNALARI İMALAT SANAYİ ve TİC. LTD. ŞTİ.

ÖĞRENME FAALİYETİ 29

data M Roll Form Teknoloji partneriniz

INDEX - İÇİNDEKİLER 1 - HAKKIMIZDA REFERANSLAR A - ISITMA SOĞUTMA... B - ELEKTRİK ELEKTRONİK... C - BEYAZ EŞYA... D - OTOMOTİV...


DÖKÜM İMALAT PROSESLERİ İÇİN İLERİ DÜZEY SİMÜLASYON YAZILIMI: VULCAN

İki Farklı Metodla Üretilen Çelik Boru Profillerin Mikroyapı Ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Freze tezgahları ve Frezecilik. Page 7-1

AA 2024 ALAŞIMININ ARTIŞLI ŞEKİLLENDİRİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

ATOS ScanBox Standartlaştırılmış Endüstriyel Otomasyon Ölçüm Sistemi

10 kn KAPASİTELİ KUVVET KALİBRASYON MAKİNASININ TASARIMI, İMALATI ve PERFORMANS ÖLÇÜMLERİ

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -10-

MASA ÜSTÜ 3 EKSEN CNC DÜZ DİŞLİ AÇMA TEZGAHI TASARIMI ve PROTOTİP İMALATI

Al-Mg-Si ALAŞIMLARININ ARTIMSAL ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMİ İLE ŞEKİLLENDİRİLMESİ

3.KABARTILI DİRENÇ KAYNAĞI Dr.Salim ASLANLAR 1

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

METAL ŞEKİLLENDİRME PROSESİ ÜZERİNDEN GERİ ESNEME TELAFİ YÖNTEMLERİNİN İNCELENMESİ

Freze tezgahında kullanılan kesicilere Çakı denir. Çakılar, profillerine, yaptıkları işe göre gibi çeşitli şekillerde sınıflandırılır.

IENG 227 Modern Üretim Yaklaşımları

İMAL USULLERİ. DOÇ. DR. SAKıP KÖKSAL 1

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

SONLU ELEMANLAR METODUNUN GERÇEK BİR SANAYİ PARÇASI ÜZERİNDE UYGULANMASI APPLICATION OF FINITE ELEMENTS METHOD ON INDUSTRIAL GENUINE BLANK

AKSLAR ve MİLLER. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy

MAK-204. Üretim Yöntemleri. Frezeleme Đşlemleri. (11.Hafta) Kubilay ASLANTAŞ Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğt.

ME220T Tasarım ve İmalat SAC ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ. 13. Sac Şekillendirme Yöntemleri. Sac Şekillendirmenin Tanımı

OPTİK GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMİ KULLANAN BİR PARÇA BOYUTLANDIRMA SİSTEMİNİN TASARIMI VE PROTOTİP İMALATI. Aralık-2011

KAFES TİPİ YELKAPAN KULELERİNIN RÜZGAR YÜKÜ ALTINDA MUKAVEMET ANALİZLERİ

Asenkron Motor Analizi

THE COMPORATIVE STUDY OF CONVENTIONAL AND HYDROFORM PROCESS ON DEEP DRAWABILITY OF AISI 304 STAINLESS STEEL SHEET METAL WITH FINITE ELEMENT METHOD

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 8

BİZ KİMİZ? Ekte listelenmiş makine parkımız ile sizlere hizmet vermekten onur duyarız. Saygılarımızla

Düzlem Kafes Sistemlerin ANSYS Paket Programı ile Optimum Geometri Tasarımı

MKT3121 Lab II Hafta 2 İmalat Süreçlerine Giriş. Arş. Gör. Mert Sever Mekatronik Mühendisliği Bölümü

Hazırlık Sınıfı. 1.Sınıf / Güz Dönemi

ÜÇ EKSENLİ MASA TİPİ CNC FREZE TEZGAHI TASARIM VE PROTOTİPİ. Cem DOĞAN, Kerim ÇETĠNKAYA

CNC FREZE BAHAR DÖNEMİ DERS NOTLARI

PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler. Plastik Şekil Verme

5.10. OTOMATİK MİL TAŞLAMA BENZETİM PROJESİ

TASARIM SÜRECİNDE ANA SANAYİ İŞBİRLİĞİ

Tablo 5.1. Sekiz Yarıyıllık Lisans Eğitim-Öğretim Planı

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİRİNCİ VE İKİNCİ EĞİTİM PROGRAMI EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI

I. YARIYIL (1. SINIF GÜZ DÖNEMİ) 2012 %25 DERS PLANI. Ders Saati İle İlgili Komisyon Görüşü Uygun Uygun Değil

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

teknolojinin yeni adresi

SAC METAL ŞEKİLLENDİRME PROSESLERİNDE GERİ ESNEME TELAFİSİ

SOLIDWORKS SIMULATION EĞİTİMİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

2018 Eğitim Programları.

fsm metal ferforje

Sac şekillendirme prosesinde kullanılan süzdürme çubuğu frenleme kuvvetinin modellenmesi

Metallerde Döküm ve Katılaşma

Transkript:

PROTOTİP PARÇA İMALATINDA ARTIMLI SAC ŞEKİLLENDİRME İŞLEMLERİNİN KULLANIMI: SİMULASYON, İMALAT VE KARŞILAŞTIRMA Besim Baranoğlu Omer Music Muhammed Emin Tamer Atılım Üniversitesi/MŞMM Atılım Üniversitesi/MŞMM Atılım Üniversitesi/MŞMM Ali Sakin TOFAŞ İsmail Durgun TOFAŞ ÖZET Artımlı Sac Şekillendirme işlemi (ASŞ), özellikle adedi az ürünlerin imalatında son zamanlarda ön plana çıkmaya başlamış bir imalat tekniğidir. Yöntem, hassas bir şekilde kumanda edilebilen (tercihen bilgisayar kontrollü CNC) bir dik/yatay işleme tezgahına bağlanan sac malzemenin üzerine bir veya birkaç noktadan baskı uygulanarak ve uygulanan baskı noktası kontrolü olarak hareket ettirilerek saca şekil verme işlemi olarak tanımlanabilir. Bu çalışmada, kasa üzerinde belirlenmiş bir parçanın prototip imalatı için ASŞ yönteminin kullanılmasında izlenen yol gösterilmektedir. Öncelikle sistemin davranışını anlamak amacı ile basit geometriler üzerinde hem sayısal hesaplamalar hem de imalat çalışmaları yapılmış, üretim için kullanılabilecek takımyolu, takım büyüklüğü ve tutucu bu çalışmalar ışığında belirlenmiştir. Elde edilen tecrübe imalatı istenen parçanın gerektirdiği takımyolunun belirlenmesinde kullanılmış ve belirlenen takımyolu doğrudan CNC dik işleme tezgahına programlanarak imalat gerçekleştirilmiştir. İmal edilen parça optik ölçüm sistemi ile geometrik toleranslar açısından incelenmiş ve sonuçların, bahsi geçen boyutlar dahilinde, uygulamaya uygun oldukları değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Artımlı sac şekillendirme, prototip imalat, sonlu elemanlar yöntemi

THE USE OF INCREMANTAL SHEET METAL FORMİNG PROCESS IN PROTOTYPE MANUFACTURING: SIMULATION, MANUFACTURING AND COMPARISON ABSTRACT The Incremental Sheet Metal Forming process (ISF) is a manufacturing method which has gained importance especially in manufacturing of small lots. The method can be defined as deforming the sheet metal by the application of a force at one or more points by a precisely controlled forming tool (preferably CNC controlled) and moving the application point(s) over the sheet. In this study, the guidelines for the prototype manufacturing of a selected part in the car body with ISF is displayed. Firstly, to understand the behavior of the system, both numerical simulations and manufacturing studies are done on simple geometries through which it becomes possible to select the tool path and tool dimensions. With the experience gained, the toolpath to manufacture the selected part is chosen and this toolpath is programmed into the CNC vertical milling machine to manufacture the product. The manufactured part is measured using the optical measurement system concerning its tolerences and within the dimensions that is considered in this study, the results showed that the method is suitable for prototype manufacturing. Keywords: Incremental sheet metal forming, prototype manufacturing, finite element method

1. GİRİŞ Günümüzde az sayıda ve/ya amaca yönelik özel üretilen araçlar kapsam dışında tutulduğunda, binek ve ticari araçların kasa ve gövdelerinin hemen tüm aksamları sac malzemeler kullanılarak yapılmaktadır. Bunda temel sebep, seri imalat koşullarında sac malzemelerle yapılan üretimin yüksek imalat hızlarına çıkabilmesi, bunun karşılığında parça başı maliyetlerin düşmesidir. Seri imalatta ulaşılan yüksek hızlar ve (bunların) ekonomik getirisi söz konusu olduğunda yüksek verim sağlayan sac malzemeler ile imalat, sınırlı sayıda parça üretimini gerektiren prototip imalat koşullarında çeşitli sorunları beraberinde getirmektedir. Bunlar arasında en önemlisi, özellikle geniş panellerin imalatında maliyeti oldukça arttıran, kalıp maliyetleridir. Alternatif olarak kullanılabilecek imalat yöntemlerinden biri, artımlı sac şekillendirme yöntemidir. En basit tanımıyla artımlı sac şekillendirme işlemleri, sac malzemenin belli bir veya birkaç bölgesine (çeşitli değişik şekillerde) güç uygulanarak sadece o bölge içinde kalıcı şekil değiştirmenin sağlanması ve güç uygulanan noktanın veya noktaların sac üzerinde yerinin (belirli bir yol takip edilecek şekilde) değiştirilmesi ile sac malzemenin istenen şekle ulaştırılması şeklinde ifade edilebilir. Şekil değiştirmeyi sağlayan güç genel olarak bir şekil verici takım (şekillendirme ucu) ile sağlanmakla birlikte, su jeti, lazer ve başka yöntemlerle de çalışmalar mevcuttur. Artımlı sac şekillendirme, yarı kalıplı (Şekil-1) ya da destek kalıplı (Şekil-2) olarak belirli bir destek geometrisi kullanılarak yapılabileceği gibi, birden fazla şekillendirme ucunun koordineli şekilde sac üzerinde kuvvet uygulaması ile de gerçekleştirilebilir (Şekil-3). Sac Şekillendirme ucu Fikstür Alt kalıp Şekil-1: Dik işleme merkezine bağlanan sac malzeme üzerinde yarı-kalıp ile ASŞ (Shankar vd., 2005) Sac Şekillendirme ucu Sac Fikstür Destek kalıbı Şekil-2: Dik işleme merkezine bağlanan sac malzeme üzerinde destek kalıbı ile ASŞ (Shankar vd., 2005)

Sac Şekillendirme ucu Fikstür Şekillendirme ucu Şekil-3: Sac malzeme üzerinde çift şekillendirme ucu ile ASŞ (Shankar vd.,2005) En bilinen artımlı sac şekillendirme işlemi, sıvama işlemidir (Şekil-4). Burada, döner bir tablaya bağlanan sac malzeme, tablada bağlı belirli bir forma sahip kalıp üzerine bir şekillendirme ucu vasıtası ile sıvanır. Şekil-1, 2 ve 3 te görülen sistemde ise malzeme sabit tutulmakta ve şekillendirme ucu malzeme üzerinde (bir dik işleme tezgahında olduğu gibi) kontrollü olarak gezdirilmektedir. Bu açıdan bakıldığında sıvama yöntemi ile sadece eksenel simetrik parçalar üretilebilirken, dik işleme merkezinde yapılan artımlı sac şekillendirme işleminde genel geometriler çalışılabilmektedir. Yarı kalıplı ya da destek kalıplı şekillendirme söz konusu olduğunda kalıp maliyetlerinin azaldığı ama tamamen kaybolmadığı görülebilir. Benzer şekilde birden fazla şekillendirme ucunun koordineli olarak yer değiştirmesi ayrı bir karmaşık analiz gerektirmekte, modelleme zorlukları ortaya çıkabilmektedir. Oysa ki tek şekillendirme ucu ile ve kalıpsız şekillendirme söz konusu olduğunda (Şekil-4), hem kalıp maliyetleri neredeyse tamamen ortadan kalkmakta (sadece tutucu takımlar yeterli olmakta) hem de bir CNC dik işleme merkezinin kesici takımını hareket ettirmeye yarayacak basit G-kodları ile kontrol mümkün olabilmektedir. Fikstür Şekillendirme ucu Sac Fikstür Şekil-4: Sac malzeme üzerinde kalıpsız ve tek şekillendirme ucu ile yapılan ASŞ (Dai vd., 2000)

Bu çalışmada kalıpsız ve tek şekillendirme ucu ile yapılan ASŞ gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem, bundan sonra aksi belirtilmediği sürece ASŞ olarak adlandırılacaktır. Yöntemin özellikleri dikkate alındığında çeşitli avantaj ve dezavantajları kolayca göze çarpmaktadır. En önemli avantajları arasında aşağıdakiler gösterilebilir. 1. Düşük adedli imalat söz konusu olduğunda, kalıp maliyetlerinin ortadan kalkması (ya da çok aza indirgenmesi) dolayısı ile, parça başı imalat giderleri düşmektedir. 2. Konvansiyonel sac şekillendirme yöntemlerinde gerekli olacak yüksek kapasiteli pres ve benzeri cihazlara ihtiyaç olmamakta, işlem bir CNC dik işleme tezgahında kolayca uygulanabilmektedir. 3. Deformasyon noktasal olarak gerçekleştirildiğinden yüksek kuvvet ve güç ihtiyaçları söz konusu olmaz; dolayısı ile kullanılacak olan takımlar daha ucuzdur ve enerji gereksinimi daha düşüktür. 4. Kalıp gereksiniminin olmaması (ya da düşük olması), kalıp üretimi için gerekli enerji ve malzemeden de tasarruf edilmesini sağlar; dolayısı ile ASŞ çevresel etkiler açısından daha düşük etkiye sahiptir. Kalıpların olmaması, geri dönüşüm için kullanılacak olan enerji ve geri dönüşüm sırasında ortaya çıkacak olan atıkların da olmaması anlamına geleceğinden, ASŞ, sürdürülebilir bir imalat yöntemi olarak ortaya çıkmaktadır. 5. ASŞ yönteminde esnek üretim mümkündür. İmal edilen parçadaki revizyonlar ek maliyetler ve ek imalat süreleri ortaya çıkarmadan kolayca yapılabilmektedir. Benzer şekilde, aynı tezgah üzerinde birbirinden tamamen farklı ürünler sadece takımyolunun değiştirilmesi ile üretilebilmektedir. 6. Tasarımdan üretime geçiş süreci ASŞ için çok kısadır. Konvansiyonel yöntemlerde tasarım sonrası gerekli olan kalıp tasarımı, kalıp imalatı, kalıp alıştırması sonrası imalatın getirdiği üretim öncesi zaman alıcı işlemler, ASŞde bulunmamaktadır. Eldeki tasarımdan doğrudan takımyolu çıkarılabilmekte ve bu takımyolu ilgili tezgaha programlanarak imalata geçilebilmektedir. 7. ASŞ ile şekillendirmede, şekillendirme sınırları konvansiyonel yöntemlerle elde edilebilecek şekillendirme sınırlarına göre çok daha yüksektir. 8. Konvansiyonel imalat yöntemleri ile üretilemeyecek parçalar ve detaylar ASŞ ile üretilebilmektedir. Bununla birlikte, ASŞnin çok önemli dezavantajları da sözkonusudur: 1. Parça boyutlarının büyümesi, geri yaylanma problemlerinin daha da etkin olmasına sebep olmaktadır. Dolayısı ile ölçüsel toleransların istenen şekilde elde edilmesi, büyük parçalarda daha zorlaşmaktadır. 2. İmalat süresi (seri imalat için kullanılan yöntemler ile karşılaştırıldığında) çok uzundur. Dolayısı ile (şu anki koşullar dahilinde) yöntem seri imalata uygun değildir. 3. Değişik şekillendirme ucu boyutları ve takım yolları farklı geometrik toleranslara sebep olmaktadır. Sayısal analiz ile takımyolu ve takım boyutu belirlenmek istendiğinde simulasyon süreleri oldukça uzun olmaktadır. 4. Dik duvarların imalatı özel takım yolu tasarımları gerektirmektedir. Otomotiv sanayinde prototip imalat söz konusu olduğunda, yukarıdaki avantajlar ve dezavantajlar göz önüne alınırsa, ASŞ ile imalatın oldukça uygun olduğu değerlendirilebilir. TOFAŞ AR-GE Prototip atölye tarafından yapılan analizlerde yaklaşık 200 adetin altındaki imalatlarda ASŞ yönteminin daha ucuz olacağı değerlendirilmektedir. Ayrıca tasarım sürecinde parça geometrisinde sürekli revizyonların olması, yine ASŞ tarafından kolayca uygulanabilmektedir. Bu çalışmada, TOFAŞ AR-GE prototip tarafından belirlenen bir kasa parçasının (Şekil-5) ASŞ ile imal edilmesi için izlenen yöntem adımları ile gösterilmiştir. Öncelikle kullanılacak olan malzeme için akma eğrisi çeşitli yöntemlerle (çekme testleri, hidrolik şişirme testi ve sac basma testi) elde edilmiş ve sonrasında şekillendirme sınırları deneysel olarak bulunmuştur. Bu bilgiler, sayısal analizlerde kullanılmak üzere ABAQUS yazılımına girdi olarak verilmektedir. Daha sonra sayısal analizler ile gerçek imalatın karşılaştırılması amacı ile basit geometriler (kesik konik parça) üzerinde denemeler yapılmış, takımyolunun ve takım boyutlarının toleranslara etkisi görülmüştür. Son olarak da elde edilen tecrübe parçanın imalatı için kullanılmıştır. En iyi takımyolunun bulunması için sayısal simulasyonlar yolu ile imalat öncesi analiz, simulasyon sürelerinin çok uzun olması dolayısı ile bu çalışma kapsamında ele alınmamış, daha sonraki bir çalışmanın konusu olacak şekilde düşünülmüştür.

Şekil-5: TOFAŞ AR-GE Prototip Atölye tarafından ASŞ ile imalat için seçilen Staffa Frena Mano parçasının çalışılacak olan yüzeyinin detay resmi (ölçülendirmeler gösterilmemiştir) 2. İMALAT VE SANAL İMALAT Sayısal simulasyonların gerçek imalat ile karşılaştırılması, bu çalışma kapsamında, basit geometrilerin hem simulasyonu hem de imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu sayede elde edilen tecrübe gerçek parçanın imalatı için kullanılmıştır. Basit geometrik parça olarak kesik konik parça seçilmiştir (Şekil-7). Bu parça çeşitli takım boyutları ile (5mm, 10mm ve 15mm çaplı takım kullanılarak) üretilmiştir. Şekil-6 da 5mm çaplı şekillendirme takımı ile elde edilen beş ayrı parçanın resimleri görülebilir. Bu parçaların optik ölçümler yolu ile elde edilen geometrik ölçülendirmeleri Şekil-7 de bulunmaktadır. (a) (b) (c) Şekil-6: Basit geometri olarak kesik konik geometrilerin (a) 5mm (b) 10mm ve (c) 15mm çap küresel şekillendirme ucu kullanılarak imal edilmiş halleri

Şekil-7: Kesik konik parça için yapılan optik ölçüm sonuçları Kesik konik parçanın daha sonra simulasyon yolu ile sanal imalatı yapılmıştır. Benzer şekilde, aynı boyutta takım uçları ve imalatta kullanılan takımyolu ABAQUS yazılımına girdi olarak verilmiştir. Analizlerde 4237 adet dörder düğüm noktalı dikdörtgen kabuk elemanı kullanılmıştır. Simulasyonlardan elde edilen örnek bir resim Şekil-8 de verilmiştir. Şekil-8: Kesik konik parça için simulasyon sonuçları

Simulasyon sonuçları, geometrik ölçümlerle toleranslar açısından karşılaştırılmıştır. Şekil-9 da bu karşılaştırma (5mm çaplı küresel uç ile elde edilen imalat için) gösterilmiştir. Görülebilir ki, sayısal sonuçlarla imalat ölçümleri oldukça iyi bir şekilde örtüşmektedir. Şekil-9: 5mm çaplı küresel uç ile elde edilen sayısal ve gerçek ölçümlerin karşılaştırılması Parça imalatında takımyolu olarak, CNC dik işleme tezgahlarında parmak freze ile duvar temizleme için kullanılan G-kodları kullanılmıştır. Görülebileceği üzere, bu algoritma, geometrik olarak istenen geometriye yakın bir sonuç vermektedir. 3. PROTOTİP İMALAT Yukarıda izah edildiği şekilde, Şekil-5 te görülen seçilmiş parçanın prototip imalatı için gerekli G-kodları hazırlanmış ve CNC dik işleme merkezinde 5 mm ve 10 mm çaplı küresel şekillendirme uçları ile imalat gerçekleştirilmiştir (15 mm çaplı küresel uçla yapılan imalatlarda yan duvarlarda yırtılma gerçekleştiğinden sonuçlar bu çalışma kapsamında gösterilmemiştir). İmalat için kullanılan takımyolu Şekil-10 da verilmiştir. İmal edilen parçanın resimleri Şekil-11 ve 12 de verilmiştir. Ayrıca parça üzerinden alınan optik ölçümler Şekil 13 de verilmektedir. Elde edilen sonuçların istenilen parçaya oldukça yakın olmakla birlikte, değişik takımyolu ve takım boyutları ile daha iyi sonuçların elde edilebileceği görülmektedir. Bu konuda çalışmalar devam etmekte ve en uygun takımyolunun elde edilebilmesi için sayısal simulasyon tabanlı bir tasarım aracı üzerinde çalışmalar gerçekleştirilmektedir.

Şekil-10: Artımlı sac şekillendirme işlemi için kullanılan takımyolunun temsili resmi Şekil-11: ASŞ ile imal edilen prototip parçanın resimleri (1) Şekil-12: ASŞ ile imal edilen prototip parçanın resimleri (2)

Şekil-13: ASŞ ile imal edilen prototip parçanın optik ölçümleri 4. SONUÇ Bu çalışmada TOFAŞ AR-GE Prototip atölye tarafından imal edilmek üzere seçilmiş olan Staffa Frena Mano parçasının artımlı sac şekillendirme yöntemi ile üretilmesi çalışılmıştır. Bunun için öncelikle çeşitli takım boyutları ve takım yolları basit bir geometri olarak seçilen kesik konik parça üzerinde denenmiştir. Bu denemelerde CNC dik işleme tezgahında basit kesme algoritmaları (parmak freze ile duvar temizleme) kullanılarak elde edilen takım yolları denenmiştir. Takımyolu optimizasyonu yapılmamasına rağmen geometrik toleranslarda beklenen sonuçlar elde edilmiş ve bu sonuçların sayısal simulasyonlarla da oldukça yakın olarak elde edilebildiği görülmüştür. Daha sonra elde edilen tecrübe ışığında, benzer takımyolu prototip imalatı planlanan parça için de kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar oldukça umut vericidir. Gelecek çalışma olarak, takım optimizasyonuna yönelik çalışmalar yapılması önerilmektedir. Bunun için sadece tecrübeye dayalı ve standard kesme algoritmaları değil, simulasyonlarla denenen alternatif takımyollarının denenmesi ve ölçüsel toleranslarda en yakın geometriyi veren takımyolu veya yollarının uygulanması gerekmektedir. Çalışmanın sonucunda artımlı sac şekillendirme işlemlerinin prototip imalat için uygun bir alternatif imalat yöntemi olarak değerlendirilebileceği görülmüştür. TEŞEKKÜR Bu çalışmada ilgili simulasyon ve imalatların gerçekleştirildiği Atılım Üniversitesi Metal Şekillendirme Mükemmeliyet Merkezi ne teşekkür ederiz. 5. KAYNAKLAR Dai, K., Wang, Z. R., Fang, Y. (2000), CNC incremental sheet forming of an axially symmetric specimen and the locus of optimization, J. of Materials Processing Tech., v.102, p.164-167. Shankar, R., Jadhav, S., Goebel, R., Homberg, W., Kleiner, M. (2005), Incremental sheet metal forming of preformed sheets, Proc. 8 th Int. Conf. on Technology of Plasticity, Verona-Italy.