Metal sacların şekillendirilmesinin bilgisayar yardımıyla analizi

Abstract

Bu tez çalışmasında metal sacları şekillendirmek için kullanılan yöntemler araştırılmış, bu yöntemlerde teorik analizlerin gerekliliği irdelenmiştir.Derin çekme, hidro mekanik derin çekme, V-kalıpla bükme, kare kalıpla derin çekme işlemleri için simülasyonlar yapılmıştır. Simülasyonlarda sonlu eleman tabanlı bir paket programının öğrenci versiyonu kullanılmıştır. Derin çekme işlemindeki simülasyonlar aksisimetrik üç boyutlu elemanlarla, kare kalıpla derin çekme işlemi ve V-kalıpla şekillendirme işlemlerindeki simülasyonlar ise üç boyutlu sürekli elemanlarla yürütülmüştür. Simülasyon sonuçlarının bir kısmı literatürdeki sonuçlarla karşılaştırılırken, bir kısmı da yapılan deneylerle karşılaştırılmıştır. Bazı iş parçası analizlerinde literatürdeki değerlere çok yakın sonuçlar alınırken bazı parçalarda elde edilen sonuçlar literatürdeki ve deneylerdeki sonuçlardan yüzde otuz iki civarında sapmaktadır. Bu sapmaların nedeninin, elemanlar arasındaki sürtünme davranışının tam olarak bilinememesi, iş parçalarının yeteri kadar sonlu elemanlaraayrılamamış olması ve zamanın kısıtlı olması nedeniyle araştırmada sadece iki farklı tip eleman kullanılmış olması olarak düşünülmektedir. Sonuç olarak, yapılan simülasyonların yırtılma olmadan iş parçasına istenen şeklin verilip verilemeyeceği hakkında güvenilir bir ön fikir verdiği söylenebilir.

In this thesis, methods used for sheet metal forming have been investigated, and the necessity of theoretical analysishas been discussedin these methods. Simulations have been executed for deep drawing, hydro mechanical deep drawing and V-die bending. During simulations, a student package program based on finite element method has been used. Simulations for deep drawing process have been done by axisymmetrical 3D elements, forV-die bending and deep drawing of square blank have been done by 3D continuum elements. While some parts of simulationhas been compared to studies in the literature, other partshave been compared to experimental studies. While during analysis of some work pieces, very similar results have been obtained with respect to the literature studies; 32% of variation has been obtained for other part of work pieces. Insufficient data about friction behaviors among elements, not meshing work pieces into more finite elements and lack of time have beenthought to be the reason of these variations. Consequently, it may be said that executed simulations prefigure whether work piece can be shaped without rupture.