Metal şekillendirme işleminde geri esneme tahmininin deneysel ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Günümüzde sac metaller, başta otomotiv sanayi olmak üzere yaygın kullanıma sahip ürünlerdir. Sac şekillendirme proseslerinde, geri esneme hatası sıklıkla karşılaşılan bir problemdir. Son yıllarda, sonlu elemanlar analizleri ile geri esneme probleminin doğru bir şekilde tahmini mümkün hale gelmiştir. Geri esnemenin doğru bir biçimde tahmin edilebilmesi, kalıp revizyon süreçlerini kısaltacağı için firmalara zaman ve maliyet tasarrufu sağlamaktadır. Bu çalışmada, 0.7 mm kalınlığa sahip DC04 düşük karbonlu çelik sac malzeme için açılı kanal çekme prosesi üzerinde sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak geri esneme davranışı incelenmiştir. Bu amaçla, açılı kanal çekme prosesi için kalıp yüzeyleri tasarlanmış ve malzemeyi izotrop ve anizotropik olarak ifade eden malzeme modelleri kullanılarak sonlu elemanlar analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bir kalıp seti tasarlanarak imal edilmiş ve deneysel çalışmalar bu kalıp üzerinde gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda elde edilen parçalar optik tarayıcı ile taranarak sonlu elemanlar analizlerinde elde edilen sonuçlar ile kalınlık dağılımı ve maksimum geri esneme miktarları açısından karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, anizotropinin geri esneme tahmininde etkili olduğu ve çözümdeki tahmin hassasiyetini artırdığı gözlemlenmiştir.

Today, sheet metals have been widely used materials. Springback error is frequently encountered problem in sheet metal forming processes. In recent years, predicting springback amounts with finite element analysis are become possible. With the correct predicting, die revision processes were shortened and it was provided time and cost savings in factories In this study, springback behavior was investigated on angular channel drawing process using finite element analysis for DC04 mild steel with 0.7 mm thickness. For this purpose, angular channel drawing process was designed and finite element analysis were performed using isotropic and anisotropic material models. Also, a die set was designed and produced. Experimental studies were performed using the die. Obtained parts by experimental studies were scanned in optical scanner and compared with the numerical results in terms of thickness deviations and maximum springback amounts. In this context, it was seen that, anisotropy was provided to improve prediction accuracy. It was showed that anisotropy is an effective parameter in springback prediction.