Sac bükmede geri yaylanmanın sonlu eleman yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında sac şekillendirme yöntemlerinden biri olan V bükme işleminde en çok karşılaşılan sorunlardan biri olan geri yaylanma davranışı incelenmiştir. Geri yaylanmanın tahmini ve telafisi nihai parça geometrisini etkileyen, aynı zamanda zaman ve maliyet açısından kazanç sağlayan önemli bir unsurdur. Çalışmada Al 1050 H14 sac malzemenin V bükme kalıbında sıkıştırma kuvveti ve hadde doğrultusuna bağlı olarak geri yaylanma davranışı incelenmiştir. Sonlu eleman analizlerinden elde edilen sonuçlar deneylerle karşılaştırılmış ve sonuçların uyumlu olduğu görülmüştür. Kullanılan sac numune 150x50 mm ebatlarında olup kalınlığı 3 mm olarak seçilmiştir. Kalıp bükme açısı 60° olarak seçilmiştir. Sac parçaların uzunluk doğrultusu hadde doğrultusu ile 0°, 45° ve 90° açı yapacak şekilde V bükme numuneleri belirlenmiştir. Sıkıştırma kuvvetleri 2 kN, 3 kN, 4 kN, 5 kN ve 6 kN olarak seçilmiştir. Zımba uç yarıçapı 5 mm, alt kalıp uç yarıçapı ise 8 mm olarak seçilmiştir. Çalışmada artan sıkıştırma kuvvetine bağlı olarak hem deneysel çalışmalarda hem de sonlu eleman analizlerinde geri yaylanmanın azaldığı tespit edilmiştir. Sacın hadde yönüne bağlı olarak en az geri yaylanmanın 45° hadde yönünde, en fazla geri yaylanmanın ise 90° hadde yönünde olduğu görülmüştür.

In this thesis study; one of the most common problems in V bending process, which is a sheet forming method, was investigated. Prediction and compensation of springback is an important factor which effects the geometry of the final part and yields in terms of time and cost. In the study, springback behavior of Al 1050 H14 sheet material is investigated depending on holding force and rolling direction between V bending dies. Results obtained from finite element analyses are compared with experimental results and it is seen that the results are compatible. Dimensions of the sheet specimen are 150x50 mm and thickness is chosen to be 3 mm. Bending angle of the die is chosen to be 60°. V bending specimens were determined making 0°, 45° and 90° with the rolling direction in longitudinal direction of the sheet. Holding force are chosen to be 2 kN, 3 kN, 4 kN, 5 kN and 6 kN. Tip radius of the punch is taken 5 mm, tip radius of the matrix is taken 8 mm. It is determined from both experimental studies and finite element analyses that springback decreases with increasing holding force. It is also observed that lowest springback occurs in the direction making 45° and highest springback occurs in the direction making 90° with the rolling direction depending on the rolling direction of the sheet.