AA 5754 malzemesinin derin çekme metodu ile soğuk-sıcak şekillendirilmesi ve fem ile analizi

Abstract

Bu çalışmada, derin çekme işlemlerinde 25°C ve 220°C' deki şekillendirmenin cidar kalınlığı ve kap derinliği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sıcaklık 200°C den sonraki sınırlarda geri esnemenin azalma gösterdiği için bu sıcaklık değerleri üzerinde deneyler yapılmıştır. Derin çekme modeli olarak silindirik kap seçilmiştir vemalzeme olarak alüminyum alaşımı olan 2 mm kalınlığındaki AA5754 kullanılmıştır. Sac levhanın silindirik kap şeklinde biçimlendirilmesi teorik ve deneysel olarak gerçekleştirilmiştir.Derin çekme ile şekillendirmenin teorik analizi ANSYS/LS-DYNA yazılımı kullanılarak çözümlenmiştir. Deneysel ve teorik sonuçların 25°C ve 220°C de 0°-45° ve 90° deki kap kesitlerinden cidar kalınlık değişimleri karşılaştırması yapılmıştır. Silindirik derin çekme işleminde Alüminyum malzemesinde en iyi şekillenme 2 MPaile gerçekleştiği için 1,5-2-3-4-5 MPa aralıklarında baskı plakası kuvvetleri kullanılmıştır. Bu deneyler sonucunda baskı plakası kuvvetleri ile sıcaklığa bağlı olarak kalınlıklarında homojen incelme ve derinliklerinde ise artma gözlemlenmiştir.Geliştirilen teorik ve deneysel modelin birbiriyle % 90 oranında uyumlu olduğu gözlemlenmiş uyumsuzluğun nedenleri araştırılmıştır.

In this study, the effects of deep drawing forming operations at 25 °C and 220 °C on wall thickness and forming depth was investigated. The experiments were performed above 200 °C due to decreasing spring back effect on the relative temperatures. A cylindrical cup was chosen as a deep drawing model and the material was decided as aluminum alloy AA5754 in 2 mm thickness. Forming of the cylindrical cup fromsheet metal was fulfilled as in theoretical and experimental studies.Theoretical analysis of deep drawing was analyzed with ANSYS/LS-DYNA software. The changes of wall thicknesses at the angular sections of 0, 45 and 90 ° were compared based on the results obtained from theoretical and experimental studies which made at 25 and 220 °C. The best aluminum cylindrical deep drawing shape aluminum cylindrical deep drawing process takes place in at 2 MPa and the pressure plate force was used at 1.5-2-3-4-5 MPa ranges. The results show that a homogenous thinning and depth increase are occurred in accordance with increasing of pressure plate force and temperature values.The theoretical and experimental models developed are in good harmony of 90%.The causes of small disagreement are investigated.