SONLU ELEMAN ANALİZLERİ İLE SAC METAL ŞEKİLLENDİRME KAVRAMLARINI ÖĞRENMEK

Benzer belgeler
Sac şekillendirme prosesinde kullanılan süzdürme çubuğu frenleme kuvvetinin modellenmesi

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

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

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Plastik Şekil Verme MAK351 İMAL USULLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI

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

SAC LEVHALARIN ŞEKİLLENDİRİLEBİLİRLİĞİNE ETKİ EDEN DEĞİŞKENLİKLERİN İNCELENMESİ

SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ MONTAJI VE YÜKSEK BASINÇ ALTINDAKİ DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

SAC METAL ŞEKİLLENDİRME PROSESLERİNDE GERİ ESNEME TELAFİSİ

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006 SOĞUK ÇEKİLMİŞ LEVHA MALZEMELERDE GERİLME ANALİZİ

METAL ŞEKİLLENDİRME PROSESİ ÜZERİNDEN GERİ ESNEME TELAFİ YÖNTEMLERİNİN İNCELENMESİ

MECHANICS OF MATERIALS

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

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

NETFORM Mühendislik Makina Metal. Firma Sunumu

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -10-

29- Eylül KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü ( 1. ve 2. Öğretim 2. Sınıf / B Şubesi) Mukavemet Dersi - 1.

MUKAVEMET-I DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ FİNAL ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI ARALIK-2018

Dövmenin tarihi 4000 yıl veya daha fazlasına dayanmaktadır. Cıvatalar, perçinler, çubuklar, türbin milleri, paralar, madalyalar, dişliler, el

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Bina Türü Yapı Sistemlerinin Analizi Üzerine Rijit Döşeme ve Sınır Şartları ile İlgili Varsayımların Etkisi

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme


2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

HİDROSTATİK BASINÇLA ALÜMİNYUM SACIN ŞEKİLLENDİRİLMESİNİN İNCELENMESİ

Mekanik Biçimlendirmenin Temelleri ve Uygulamaları (MATE 301') Ders Detayları

ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİT MALZEMELER İÇİN MİKROMEKANİK ESASLI KIRIM KISTASI EMRE FIRLAR KAAN BİLGE MELİH PAPİLA 0º 90º 90º 0º

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

ENİNE DİKİŞLİ KAYNAK BAĞLANTILARINDA GERİLME ANALİZİ

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

DİŞLİ ÇARKLAR II: HESAPLAMA

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Genel Laboratuvar Dersi Eğilme Deneyi Çalışma Notu

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Final Sınavı

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

ÇİFT ANADAL TABLOSU. ME 203 Statics NA NA ME 211 Thermodynamics I NA NA

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Saf Eğilme(Pure Bending)

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

MMU 420 FINAL PROJESİ

Uzay Çatı Sistemlerinin ANSYS Paket Programı Kullanılarak Statik Analizi

Düzlem Kafes Sistemlerin ANSYS Paket Programı ile Optimum Geometri Tasarımı

1.GİRİŞ Metal Şekillendirme İşlemlerindeki Değişkenler, Sınıflandırmalar ve Tanımlamalar

MUKAVEMET SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.


İstanbul Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi

DETERMINATION OF PRODUCTION DEFECTS VIA SHEET METAL FORMING SIMULATIONS

ARAÇ KAPI SIZDIRMAZLIK PROFİLLERİNDE KULLANILAN MALZEMELERİN SES İLETİM KAYBININ MODELLENMESİ VE DENEYSEL OLARAK DOĞRULANMASI

SAC METAL ŞEKİLLENDİRME PROSESİNDE DENEYSEL TASARIM YÖNTEMİ İLE PARAMETRE HASSASİYET ANALİZİ

Sac Metal Şekillendirme Teorisi ve Kalıp Tasarımı (MFGE 543) Ders Detayları

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

L KESİTLİ KİRİŞTE KAYMA MERKEZİNİN ANSYS İLE VE DENEYSEL YOLLA BULUNMASI

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Bölüm-4 MALZEMELERDE ÇEKME-BASMA - KESME GERİLMELERİ VE YOUNG MODÜLÜ Malzemelerde Zorlanma ve Gerilme Şekilleri

AISI 304L Malzemesi İle Yarı Küresel Konik Derin Çekme İşleminin Ansys Ls-Dyna ile İncelenmesi

ÇİFT ANADAL TABLOSU. Code Course name T R C ECTS IE CENG ECE MECE MSE CE ME 113

MMU 402 FINAL PROJESİ. 2014/2015 Bahar Dönemi

KADEMELENDİRİLMİŞ KÖPÜK MALZEMELERİN SANDVİÇ KİRİŞİN DARBE DAVRANIŞINA ETKİSİ

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

Önder GÜNGÖR*,Kerim ÇETİNKAYA**

SAC ŞEKİLLENDİRME İŞLEMLERİ

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

3D Ölçüm Verilerinin Analizi

DÖVME (Forging) Dövme (cold forging parts)

BARTIN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ METALURJĠ VE MALZEME MÜHENDĠSLĠĞĠ

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

RÜZGAR YÜKÜNÜN BİR TİCARİ ARAÇ SERVİS KAPISINA OLAN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

ZEMİNDE GERİLMELER ve DAĞILIŞI

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

DÖRTGEN DELİKLİ KOMPOZİT LEVHALARDA ELASTO- PLASTİK GERİLME ANALİZİ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

GEMİLERİN MUKAVEMETİ. Dersi veren: Mustafa İNSEL Şebnem HELVACIOĞLU. Ekim 2010

Malzemenin Mekanik Özellikleri

MATERIALS. Basit Eğilme. Third Edition. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf. Lecture Notes: J. Walt Oler Texas Tech University

«Jant Kolu Arkası Boşluğunun Parametrik Tasarımı ve Optimizasyonu» «Parametric Modelling and Optimization Of The Spoke Back Side Cavity»

Makine Elemanları II Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Konik Dişli Çarklar DİŞLİ ÇARKLAR

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

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

33. Üçgen levha-düzlem gerilme örnek çözümleri

ORTOGONAL METAL KESME BENZETİMLERİNDE KULLANILAN MALZEME VE SÜRTÜNME MODELLERİNİN KESME KUVVETLERİNE ETKİSİ

EKSENEL, KESME VE MOMENT YÜKÜ ALTINDAKİ FLANŞLAR İÇİN YAPAY SİNİR AĞINA DAYALI CIVATALI FLANŞ TASARIM ARACI GELİŞTİRİLMESİ

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

St 37 ÇELİĞİNİN SÜRTÜNMELİ VE GELENEKSEL DELME İŞLEMLERİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN ARAŞTIRILMASI

İMALAT YÖNTEMLERİ II Prof.Dr. İrfan AY

Transkript:

SONLU ELEMAN ANALİZLERİ İLE SAC METAL ŞEKİLLENDİRME KAVRAMLARINI ÖĞRENMEK Erman ASLAN, Şener SAHİN, Erman AKIN, O. Hamdi METE, Mehmet FIRAT Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü firat@sakarya.edu.tr Bu dokumandaki çalışma: Conference for Computer Aided Engineering and System Modeling with Exhibiton Swissotel The Bosphorus, Istanbul - November 14-15, 2005 Başlıklı etkinlikte sunulmuştur.

SONLU ELEMAN ANALİZLERİ İLE SAC METAL ŞEKİLLENDİRME KAVRAMLARINI ÖĞRENMEK Giriş Sac metaller (levhalar), haddeleme işlemeleri ile elde edilen, yüksek alan /hacim oranına sahip metallerdir. Sac metaller otomotiv, uzay-havacılık ve genel imalat sektörleri başta olmak üzere, birçok diğer sektörlerde yoğun olarak kullanılmaktadır.

SONLU ELEMAN ANALİZLERİ İLE SAC METAL ŞEKİLLENDİRME KAVRAMLARINI ÖĞRENMEK Metal Şekillendirme İşlemleri Sac metal parçaların imalatı; Bükme Çekme Delme ve kesme gibi birçok şekillendirme işlemlerinden oluşabilir. SE yöntemi kullanarak imalat işlemlerini bilgisayar ortamında incelenmesi, malzeme davranışının ve şekillendirme özelliklerinin anlaşılmasında kolaylık sağlayabilir.

SONLU ELEMAN ANALİZLERİ İLE SAC METAL ŞEKİLLENDİRME KAVRAMLARINI ÖĞRENMEK Sunum İçeriği Bu sunuşta; 1. Silindirik kap çekme işlemi, 2. Boru şişirme, 3. Boru ağzı kıvırma işlemi, 4. Süzdürme çubuğu ve kanalı işlemlerinin SE yöntemi ile hesaplaması ve elde edilen sonuçlar gösterilecektir.

SİLİNDİRİK KAP ÇEKME İŞLEMİ

Silindirik Kap Çekme İşlemi İçindekiler Amaç Şekillendirme işlemi Geometri Malzeme özellikleri Sonlu elemanlar ağı Sonlu eleman hesaplaması sonuçları Benzetim sonuçlarının diğer çalışmalarla mukayese edilmesi

Silindirik Kap Çekme İşlemi Amaç Bu çalışma, 1999 Numisheet Konferansı nda belirlenen silindirik kap çekme işleminin, sonlu eleman analizi ile gerilme, gerinim ve proses kuvvetlerinin belirlenmesi ve karşılaştırılması için yapılmıştır.

Silindirik Kap Çekme İşlemi Şekillendirme işlemi Sac parça pot ve dişi kalıp elemanı arasında kuvvet ile tutuldu ve zımbanın hareketi ile şekillendirildi. Parça eksenel simetri özelliği taşıdığından sonlu eleman modeli eksenel simetrik olarak hazırlandı. P P MATRİS (DİŞİ) POT ZIMBA (ERKEK) Uy [Numisheet 99]

Silindirik Kap Çekme İşlemi Geometri [Numisheet 99] Sac kalınlığı: 1.0 mm Sac uzunluğu: 200 mm

Silindirik Kap Çekme İşlemi Malzeme Derin çekme kalite çelik (DDQ) Sac kalınlığı 1mm Elastik özellikleri, Elastik modül, E : 200 GPa Poisson sabiti, v : 0.3 Basit çekme testlerinden elde edilen, Pekleşme katsayısı, K: 564 MPa Pekleşme üstü, n:0,2145 Gerilme gerinim eğrisi Ansys MISO malzeme modeli olarak girildi. Ansys MISO malzeme modeli olarak izotrop pekleşme kuralına göre hesaplama yapar.

Silindirik Kap Çekme İşlemi Sonlu Elemanlar Ağı Eleman tipi Ansys Plane182 Kalınlık Yönünde 4 eleman vardır. Elemanların Boyutsal oranı 2 olarak alındı. Kontak elemanı olarak Ansys Conta172 ve Ansys Targe169 kullanıldı. Kontak yüzeyi ile sac malzemesi arasındaki sürtünme koşulu hesaplamalara dahil edilmedi. Şekillendirme yüzeyleri rijit olarak modellendi.

Silindirik Kap Çekme İşlemi Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları Toplam eleman sayısı: 800 SE hesaplaması sonucunda elemanlara ait maksimum Von Misses gerilmesi, sacın dişi kalıbın köşesinden geçtiği bölgede meydana gelmiştir.

Silindirik Kap Çekme İşlemi Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları Zımbanın 85mm ilerlemesi sonucu sacın zımba ile dişi kalıp arasına girdiği bölgede maksimum eşdeğer plastik gerinim meydana gelmiştir. Bu bölge sac malzemesi için kritik bir durumdur.

Silindirik Kap Çekme İşlemi Sac malzemede oluşan Von Misses gerilmelerinin benzetim ile gösterimi Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları

Silindirik Kap Çekme İşlemi Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları Sac malzemede oluşan eşdeğer gerinimlerin benzetim ile gösterimi

Silindirik Kap Çekme İşlemi Pot çemberinin hareket miktarı (mm) Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları 5,00E-02 0,00E+00 0 10 20 30 40 50 60 70-5,00E-02-1,00E-01-1,50E-01-2,00E-01-2,50E-01 Zımbanın ileri hareketi (mm) 80 90

Silindirik Kap Çekme İşlemi 5.00E-02 Pot Çemberinin Hareketi (mm) Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları 0.00E+00 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5-5.00E-02-1.00E-01-1.50E-01-2.00E-01-2.50E-01 Zaman 4 4.5

Silindirik Kap Çekme İşlemi Pot Çemberinin Hareket Miktarının Zımbanın Hareket Miktarına Göre Değişim Grafiği 0,50 Pot Çemberinin Hareketi (mm) Benzetim Sonuçlarının Diğer Çalışmalarla Mukayese Edilmesi Lmarc Li H 0,40 Li T SAU 0,30 0,20 0,10 0,00 0 10 20 30 40 50 60 70-0,10 Zımbanın İleri Hareket Miktarı (mm) 80 90

Silindirik Kap Çekme İşlemi Zımbada Oluşan Kuvvetin Zımbanın Hareketine Göre Değişim Grafiği 400 Zımbada Oluşan Kuvvet (kn) Benzetim Sonuçlarının Diğer Çalışmalarla Mukayese Edilmesi Ohio 350 Lmarc 300 Li H Li T 250 SAU 200 150 100 50 0 0 20 40 60 Zımbanın İleri Hareket Miktarı (mm) 80 100

Silindirik Kap Çekme İşlemi Zımbada Oluşan Kuvvetin Zımbanın Hareketine Göre Değişim Grafiği 140 Zımbada Oluşan Kuvvet (kn) Benzetim Sonuçlarının Diğer Çalışmalarla Mukayese Edilmesi Exp 120 100 SAU 80 60 40 20 0 0 20 40 60 Zımbanın İleri Hareket Miktarı (mm) 80 100

Silindirik Kap Çekme İşlemi Benzetim Sonuçlarının Diğer Çalışmalarla Mukayese Edilmesi [Numisheet 99] Farklı Açılardan Ölçülen Sacın İçeri Çekilme Miktarı Sacın İçeri Çekilme Miktarı (mm) 45 40 Ohio Lmarc Li H Li T Exp SAU 35 30 25 20 15 10 5 0 A : 90 B : 45 C : 0 Ölçüm Açıları

Silindirik Kap Çekme İşlemi Referanslar Numisheet 99 Konferansında yayınlanmış Esaform 2001 çalışmaları Bilgisayar Destekli Metal Şekillendirme Teknolojisi, Y.Doç. Dr. Mehmet FIRAT, Sakarya Üniversitesi,2005

BORU ŞİŞİRME İŞLEMİ

Boru Şişirme İşlemi İçindekiler Amaç Şekillendirme işlemi Geometri Malzeme özellikleri Sonlu eleman ağı Sonlu eleman hesaplaması sonuçları

Boru Şişirme İşlemi Amaç Bu çalışmada amaç tüp şekillendirme (hydro forming) prosesi süresince oluşan gerilme ve gerinim değerlerinin sonlu eleman yöntemi ile belirlenmesidir. Temel olarak hidromekanik şekillendirilebilirlik işleminin incelenmesidir.

Boru Şişirme İşlemi Boru elemanı iç yüzeyine akışkan basıncı ve eksenel yönde sıkıştırma uygulanarak parça kalıp yüzeyine yapışmaya zorlanır. Şekillendirme Proses koşulları ve malzeme bir referans çalışmadan İşlemi alınmıştır. [Koç, M.]

Boru Şişirme İşlemi Geometri Model eksenel simetrik olarak hazırlandı Parça iç yüzeyine 500 MPa değerinde akışkan basıncı uygulandı, Parça eksenel yönde 12 mm sıkıştırıldı, Kalıp yüzeyi sabit tutuldu Kalıp Yüzeyi sabit yüzey U (Deplasman) P Simetri ekseni

Boru Şişirme İşlemi SS 304 boru malzemesi [Sokolowski,1998] Malzeme elastik özellikleri; Malzeme Özellikleri Elastik modül, E : 210 GPa Poisson sabiti, v : 0.3 Gerilme gerinim eğrisi Ansys MISO malzeme modeli olarak girildi. Ansys MISO malzeme modeli olarak izotrop pekleşme kuralına göre hesaplama yapar. Gerinim Gerilme (MPa) 0.002 304 0.179 588 0.26 715 0.363 831 0.445 968 0.542 1061 [Koç, M.]

Boru Şişirme İşlemi Sonlu Eleman Ağı Eleman tipi Ansys Plane182, Kalınlık Yönünde 8 eleman, Eleman boyutsal oranı 1 olarak alındı, Kontak elemanı olarak Ansys Conta172 ve Ansys Targe169 kullanıldı. Parça ile kalıp yüzeyi arasındaki sürtünme ihmal edildi Kalıp yüzeyi rijit olarak kabul edildi.

Boru Şişirme İşlemi Kullanılan PC özellikleri Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları Pentium III 500 MHz 448 Mb RAM Toplam elaman sayısı, 1800 Çözüm için toplam adım sayısı, 100 Çözüm süresi, 90 dakikadır

Boru Şişirme İşlemi Parçada oluşan von Mises eşdeğer gerilme değeri Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları

Boru Şişirme İşlemi Proses süresince oluşan von Mises eşdeğer gerilme sonuçları Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları

Boru Şişirme İşlemi Proses süresince oluşan eşdeğer plastik gerinim sonucu Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları

Boru Şişirme İşlemi 1. Development Of Design Guidelines Forpart, Tooling And Process İn The Tube Hydroforming Technology, Muammer Koç, B.S. M.E.,M.S. M.E., The Ohio State Universty, 1999 2. Bilgisayar Destekli Metal Şekillendirme Teknolojisi, Y.Doç. Dr. Mehmet FIRAT, Sakarya Üniversitesi,2005 Kaynaklar

BORU AĞZI KIVIRMA İŞLEMİ

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi İçindekiler Amaç Şekillendirme işlemi Geometri Malzeme özellikleri Sonlu elemanlar ağı Sonlu eleman hesaplaması sonuçları Proses kuvvetinin deneysel sonuçlarla karşılaştırılması

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Amaç Bu çalışmada amaç boru tipi enerji soğurucunun ( boru ağız kıvırma, inverting tube ) prosesi süresince oluşan gerilme ve gerinim değerlerinin sonlu eleman yöntemi ile belirlenmesi ve elde edilen proses kuvvetinin deneysel çalışmalarla karşılaştırılmasıdır. Temel olarak belirli bir malzemenin şekillendirilebilirlik çalışmasında malzeme davranışının incelenmesidir.

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Şekillendirme İşlemi Tüp (boru) eleman iki kalıp arasında, dişi kalıp elemanının hareketi ile sıkıştırılarak şekil verildi. [Vreede, P.T.]

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Geometri Model eksenel simetrik olarak modellendi Alt kalıp eksenel yönde 30 mm hareket ettirildi. [Vreede, P.T.]

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Malzeme Özellikleri Sac kalınlığı 1.5mm Malzeme elastik özellikleri (E:210 GPa, v: 0.3) Gerilme gerinim eğrisi Ansys MISO malzeme modeli olarak girildi. Ansys MISO malzeme modeli olarak izotrop pekleşme kuralına göre hesaplama yapar. Plastik gerinim gerilme eğrisi; [Vreede, P.T.]

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Sonlu Eleman Ağı Eleman tipi Ansys Plane42 Eleman özelliği eksenel simetrik, Kalınlık yönünde 4 eleman Eleman boyutsal oranı 2 olarak alındı Kontak elemanı olarak Ansys Conta172 ve Ansys Targe169 kullanıldı Kalıp yüzeyleri rijit olarak modellendi Parça ile kalıp yüzeyleri arasındaki sürtünme ihmal edildi

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Kullanılan PC özellikleri Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları Pentium III 500 MHz 448 Mb RAM Toplam elaman sayısı, 268 Çözüm için toplam adım sayısı, 300 Çözüm süresi, 45 dakikadır

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Proses süresince oluşan şekil değişimi Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Proses süresince oluşan von Mises eşdeğer gerilme değerleri Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Sonlu Eleman Hesaplaması Sonuçları Referans alınan çalışmada sonlu eleman yöntemi sonucu elde edilmiş şekil değişimi [Vreede, P.T.]

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi Alt kalıp elemanında meydana gelen tepki kuvvetinin hareket süresince değişimi Proses Kuvvetinin Deneysel Sonuçlarla Karşılaştırılması [Vreede, P.T.]

Boru Ağzı Kıvırma İşlemi 1. Finite element analysis of tubular energy absorver in automobiles. P.T. Vreede, H.B. van Veldhuizen and S.P. Kragtwijk, Hoogovens Groep, IJmuiden, The Netherlands, B.D. Carleer, Universty of Twente, Enschede, The Netherlands 2. Bilgisayar Destekli Metal Şekillendirme Teknolojisi, Y.Doç. Dr.Mehmet FIRAT, Sakarya Üniversitesi,2005 Referanslar

SÜZDÜRME ÇUBUĞU VE KANALI

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Amaç Süzdürme Çubuğu Ve Kanalı İçindekiler Gergi (DBRF) Kuvvetininin Tespit Edilmesi Genel Tanıtım Geometri Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Konumları Kesit Şekillerine Göre Süzdürme Çubuğu Ve Kanalı Gergi (DBRF) Kuvvetini Etki Eden Faktörler Deneyle Tespit (DB simulator) Analitik (Yaklaşık) Yöntem Uygulama Örneği Şekillendirme İşlemi Malzeme Özellikleri Sınır Koşulları Sonlu Elemanlar Ağı Sonlu Elemanlar Hesaplaması Gerilim Ve Gerinim Değerlerinin İncelenmesi Kuvvet Dengelerinin İncelenmesi Kesitlere Göre Sonuçların İncelenmesi

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Amaç Süzdürme çubuklarından geçen malzemenin deformasyonlarını incelemek ve dairesel bir süzdürme çubuğu geometrisi için kaldırma ve gergi kuvvetini sonlu eleman yöntemi ile hesaplamak.

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Genel Tanıtım Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sac metalde kırışma ve yırtılma problemlerinin çözümü için sacın dişi boşluğundaki akışı iyi olmalıdır. Genellikle çekme işlemi boyunca pot çemberi sac akışını tamamen kontrol etmemektedir. Yüksek germe kuvveti gerektiği zamanlarda, yüksek pot çemberi kuvveti uygulanmalıdır. Bu yüzden yerel kontrol mekanizması gerekmektedir. Daha düşük pot çemberi kuvvetlerinde yeteri kadar gergi kuvvetleri sağlanmaktadır[firat M.] [Naceur H.]

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Genel Tanıtım Süzdürme Çubuğu ve Kanalı [Fuh-Kuo Chen] Süzdürme çubukları gerinim pekleşmesine ve gerinim dağılımındaki değişikliklere bağlı olarak sacda incelmeler neden olur [Cao J, Carleer B.D, Meinders T. ]

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Geometri R1: Kanal yarıçapı Süzdürme Çubuğu ve Kanalı R2: Çubuk yarıçapı H1: Çubuk geçişi H2: Çubuk Genişliği H3: Kanal Genişliği H4: Çubuk ile kanal arası yatay uzaklık (clearance) H5:Çubuk ile kanal arası dikey uzaklık (cavitiy)

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Konumları Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Potansiyel kusurlar süzdürme çubuğu kullanarak önlenir. A: Yeteri kadar gerinme olmadığı için malzeme hızlı hareket etmiş ve kesme hattına kadar yaklaşmıştır. [Keeler B: Erkek kalıp ve dişi arasında sıkılan sac metalde kırışmalar S] meydana gelmiş C: Artık gerilmeler oluşmadığı Süzdürme çubuğunun konumunun karar vermesi için dağınık malzeme bölgesi genellikle SE hesaplaması yapılarak karar verilir oluşmuştur. Derin alanlarda malzeme dişi kalıpta daha çok şekillendirilir yani daha iyi malzeme akışına gerek duyar bu yerlerde süzdürme çubuğu kullanmak uygundur.

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Kesit Şekillerine Göre Süzdürme Çubukları Süzdürme Çubuğu ve Kanalı 3 Bükme + 3 Doğrulma 2 Bükme + 2 Doğrulma 4 Bükme + 4 Doğrulma Yağlamaya karşı duyarsızdır. [Kawka M] Dikdörtgen form en fazla gergi kuvveti üretir.

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Gergi Kuvvetine Etki Eden Faktörler Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Süzdürme çubuğu geometrisi Kesit şekillerine göre süzdürme çubuğu Çubuk yarıçapı Kanal yarıçapı Çubuk ile kanal arasındaki yatay uzaklık Çubuk ile kanal arasındaki dikey uzaklık Malzeme özellikleri Sac kalınlığı Kalıp elemanları ve sac arasındaki sürtünme durumu

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Deneyle Tespit (DB Simülatörü) Gergi (DBRF) Kuvvetinin Tespit Edilmesi [Nine H.D]

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Analitik (yaklaşık) Yöntem Stoughton Modeli Gergi (DBRF) Kuvvetinin Tespit Edilmesi Süzdürme çubuğu ve kanalında çubuk (bead) ile kanal (contra bead) arasındaki yatay ve dikey uzaklıkların dar olması Stoughton modelinde daha hassas sonuçlar çıkmasına neden olur. [Meinders T.]

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Şekillendirme işlemi Uygulama Örneği

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Malzeme özellikleri Uygulama Örneği Derin çekme kalite çelik (DDQ) Sac kalınlığı 1mm Elastik özellikleri, Elastik modül, E : 207 GPa Poisson sabiti, v : 0.3 Basit çekme testlerinden elde edile, Pekleşme katsayısı, K: 654 MPa Pekleşme üstü, n:0,12 Gerilme gerinim eğrisi Ansys MISO malzeme modeli olarak girildi. Ansys MISO malzeme modeli olarak izotrop pekleşme kuralına göre hesaplama yapar.

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sınır Koşulları Uygulama Örneği Yer değiştirme Miktarı 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 Zaman Süzdürme Çubuğu Pot Çemberi Sac metal

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sonlu Eleman Ağı Uygulama Örneği Eleman tipi Ansys Plane182 Kalınlık Yönünde 6 eleman Eleman boyutsal oranı 2.1 Kontak elemanı olarak Ansys Conta171 ve Ansys Targe169 kullanıldı Sac ile süzdürme çubuğu, sac ile süzdürme kanalı, sac ile pot çemberi arasındaki sürtünme katsayısı ihmal edildi.

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sonuçlar Von Mises Eşdeğer Gerilme Uygulama Örneği Çubuğun Basması Anında Sacın Çekilmesi Esnasında

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sonuçlar Eşdeğer Plastik Gerinim Uygulama Örneği Çubuğun Basması Anında Sacın Çekilmesi Esnasında

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sonuçlar von Mises Eşdeğer Gerilme Uygulama Örneği

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sonuçlar Eşdeğer Plastik Gerinim Uygulama Örneği

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Çekme Yönünde Kuvvet Dengesi Uygulama Örneği Fsac=Fç+Fk+Fpot

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Dikey Yöndeki Kuvvet Dengesi Uygulama Örneği Fk=Fç+Fpot

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Sonuçlar Uygulama Örneği Sac üzerinde 8 kesitten her kesitte alt taraf, orta taraf, üst taraf olmak üzere 24 noktadan sonuçlar toplandı.

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Kanal Omzundaki Kesit Üst Taraf Gerilme Uygulama Örneği 800 600 400 200 0-200 0-400 -600-800 -1000 0.5 1 1.5 2 2.5 Zaman 3 3.5

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Kanal Omzunda 20mm Uzaklıktaki Kesit Üst Taraf Uygulama Örneği 600 400 Gerilim 200 0-200 0 0.5 1 1.5 2 2.5-400 -600-800 -1000 Zaman 3 3.5

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı Farklı İki Malzeme Noktasının Gerime ve Gerinim Değişim Eğrileri 800 Uygulama Örneği 600 400 200 0-0.1-0.05-200 0 0.05 0.1 0.15-400 -600-800 -1000 Kanalın dışında Kanal girişinde 0.2

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı 1. 2. 3. Kaynaklar 4. 5. 6. 7. 8. 9. M, Fırat., Sheet Metal Forming Stamping Process from the Viev Point of a Computational Mechanics Engineer, Forming Control Elements, The University of Sakarya H. Naceur, Y.Q. Guo, J.L. Batoz, C. Knopf-Lenoir, 1999. Optimization of drawbead restraining forces and drawbeaddesign in sheet metal forming process. International Journal of Mechanical Sciences 43 (2001) 2407 2434 Fuh-Kuo Chen, Bai-Hong Chiang., 1996. Analysis of die design for the stamping of a bathtub Journal of Materials Processing Technology 72 (1997) 421 428 Cao J., M.C. Boyce, Drawbead penetration as a control element of material flow, SAE 930517, Sheet Metal and Stamping Symposium, Detroit, 1993 Carleer B.D., P.T. Vreede, M.F.M. Louwes, J. Huétink, 1994, Modelling drawbeads with finite elements and verification, J. Mat. Proc. Tech., vol. 45/1-4, p. 63-69, 1994 Carleer B.D., T. Meinders, J. Huétink, Equivalent drawbead model in finite element simulations, Proceedings of the 3rd International Conference on Numerical Simulations of 3-D Sheet Metal Forming Processes, J.K. Lee et al. (eds.), Dearborn, Michigan, p. 25-31, 1996 Keeler S., 2000. How we think drawbead work The Science of Forming 70-71 Kawka M., Wang A., 1994. İmprowing drawbeads and friction models simulations of industrial sheet metal forming process Metal forming in Industry, Conference proceedings, Baden-Baden T. Meinders, B.D. Carleer, H.J.M. Geijselaers, J. Hue tink., 1997. The implementation of an equivalent drawbead model in a finite-element code for sheet metal forming Journal of Materials Processing Technology 83 (1998) 234 244 10. Nine H.D, Drawbead Forces in Sheet Metal Forming Mechanics of Sheet Metal Forming, Koistinen, D.P. And Wang. N-M, Plenum Press, New York, 1978, pp179-210 11. Meinders T., B.D. Carleer, H.J.M. Geijselaers, J. Huétink, The implementation of an equivalent drawbead model in a finite element code for sheet metal forming, J. Mat. Proc.Tech., vol. 83, p. 234-244, 1998

Süzdürme Çubuğu ve Kanalı TEŞEKKÜRLER