V bükme işleminde sıcaklığın geri esneme davranışına etkisinin deneysel araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, DP600 ve Titanyum Grade 1 sac malzemelerin V bükümü sonrası oluşan ve bir şekillendirme kusuru olarak kabul edilen geri esneme davranışına, sıcaklık ve işlem parametrelerinin etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar; şekillendirme kuvveti, şekillendirme sıcaklığı, ütüleme süresi ve şekillendirme hızının elektronik olarak hassas kontrol edilebildiği deney düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. Deney parametreleri olarak, şekillendirme sıcaklığı (Oda sıcaklığı (RT), 100, 200, 300, 400 ve 500℃), kalıp açısı (15, 30, 45, 60 ve 75o), ütüleme süresi (0, 10 ve 20 s), zımba uç kavisi (0, 2 ve 4 mm) belirlenmiştir. Deneysel çalışmalarda şekillendirme hızı 10 mm/s olarak sabit alınmıştır. Isıtma işlemi; oransal-integral-türevsel denetleyici (PID) kontrollü ısıtma panosunun kontrol ettiği çubuk ısıtıcı rezistans kullanılarak gerçekleştirilmiştir. V bükülen parçalarda geri esneme açıları bilgisayar kontrollü koordinat ölçme cihazı (CMM) kullanılarak ölçülmüştür. DP600 sac malzemede; kalıp açısındaki 15 derecelik artışın geri esneme açısını ortalama 0,63 derece, zımba uç kavisindeki 2 mm'lik artışın da geri esneme açısını ortalama 0,14 derece arttırdığı tespit edilmiştir. Ayrıca, DP600 sac malzemede ütüleme süresindeki 10 saniyelik artışın geri esneme açısını 0,14 derece azalttığı tespit edilmiştir. Titanyum Grade 1 sac malzemede de geri esneme açısının kalıp açısındaki 15 derecelik artışa bağlı olarak ortalama 0,65 derece arttığı, zımba uç kavisindeki 2 mm'lik artışın ise geri esneme açısını ortalama 0,17 derece arttırdığı tespit edilmiştir. Ütüleme süresindeki 10 saniyelik artışın ise Titanyum Grade 1 sac malzemede geri esneme açısını ortalama 0,14 derece azalttığı tespit edilmiştir. Sıcaklık değişimine bağlı olarak, her iki malzemede de geri esneme açılarında belirgin değişimler gözlemlenmiştir. DP600 sac malzemelerin V bükümünde oda sıcaklığından 200℃'ye kadar sıcaklık artışında geri esneme açısının arttığı, 300℃'de ise belirgin bir şekilde azalmaya başladığı ve 400℃'de de azalmaya devam ettiği, 500℃'de ise tekrar artmaya başladığı gözlemlenmiştir. Titanyum Grade 1 sac malzemede ise oda sıcaklığından 300℃'ye kadar geri esneme açısının arttığı, 300℃'den itibaren ise geri esneme açısının azalmaya başladığı ve 500℃'ye kadar azalmanın devam ettiği belirlenmiştir.

In this study, the effect of temperature and process parameters on the springback behaviour which is considered as a forming defect that occurs after the V bending process of DP600 and Titanyum Grade 1 sheet metals was investigated experimentally. The experimental studies were conducted in an experimental setup which the bending force, bending temperature, holding time, and bending speed can be precisely controlled with electronical equipment. Bending temperature (Room temperature (RT), 100, 200, 300, 400 and 500℃), die angle (15, 30, 45, 60 and 75o), holding time (0, 10 and 20 s), and punch radius (0, 2 and 4 mm) were determined as the experiment parameters. In the experimental studies, bending speed was fixed to 10 mm/s. The heating operation was conducted with a rod heater resistor that was controlled by the Proportional-Integral-Derivative (PID) heat controller. The springback angles of the V bent pieces were measured with the computer controlled Coordinate Measuring Machine (CMM). It was determined that for DP600 sheet metal, a 15 degree increase in die angle resulted in an average 0,63 degree, and a 2 mm increase in punch radius resulted in an average 0,14 degree increase in springback angle. It was also determined that for DP600 sheet metal, a 10 second increase in holding time decreased the springback angle by an average 0,14 degree. For Titanyum Grade 1 sheet metal, a 15 degree increase in die angle resulted in an average 0,65 degree, and a 2 mm increase in punch radius resulted in an average 0,17 degree increase in the springback angle. A 10 second increase in holding time for Titanyum Grade 1 sheet metal decreased the springback angle by 0,14 degree. It was observed that for both materials there were significant changes in springback angles depending on the temperature. It was also observed that the springback angle of DP600 sheet metal in V bending increased during the heat increase from room temperature up to 200℃, it started to decrease significantly in 300℃, continued decreasing in 400℃, and started increasing in 500℃. For Titanyum Grade 1 sheet metal, it was determined that the springback angle increased until it was 300℃, started to decrease after 300℃ and continued decreasing until it was 500℃.