Soğuk dövme öncesi ürün-proses ve kalıp tasarımlarının doğruluğunu, kalıp ve malzeme sarfiyatı yapılmadan görebilmek için sonlu elemanlar metodu kullanılmaktadır. Sonlu elemanlar ile analiz yapılarak; malzeme akışı, plastik deformasyon bölgeleri, parça kusurları, gerilmeler, sıcaklık değişimleri, dövme kuvvetleri gibi parametreler görülebilmektedir. Bu sayede, pahalı ve zaman alıcı deneysel testler azaltılarak prototip ürün öncesinde optimizasyon çalışmalarının yapılması mümkün olmaktadır. Son on yıl boyunca yazılım teknolojilerinin gelişmesi sayesinde tüm uygulamalı mühendislik çözümlerinde sonlu eleman simülasyonlarının önemi özellikle metal şekillendirme operasyonlarında yüksek öngörü kabiliyetleri nedeniyle artmıştır.
Bu çalışmada; 20MnB4 hammadde kullanılarak üretilmek istenen özel bir bağlantı elemanının, punch ve kafa altı tırnak formunun soğuk dövme yöntemi kullanılarak şekillendirilmesi ile ortaya çıkacak deformasyon etkileri sonlu elemanlar yöntemi destekli incelenmiştir. Ürün üzerinde operasyon tasarımı yapılırken dikkat edilecek kafa üzeri aylan, kafa altı tırnak ve uç memesi bulunmaktadır. Şekillendirme sırasında kafa altı, kafa üzerindeki alyan ve uç meme formunun oluşturulması kalıp üzerine farklı yüklerin meydana gelmesine neden olacaktır. Alyan punch bölgesinin oluşumu için kullanılan punchın formu ve malzeme ön hazırlık aşaması uygun olmadığı taktirde punch kırılmasına - dolayısı ile punch bölgesinin oluşmamasına ve öngörülemeyecek şekilde kalıp setinin tamamen kırılmasına sebebiyet verecektir. Olası şekil verme hatalarının önüne geçilmesi için alternatifli tasarımlar değerlendirilmiş, tasarım optimize edilerek optimum operasyon ölçüleri, kalıp ölçüleri ve makine devir sayısı (üretim hızı, üretim adedi) belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Uygulamalı Mühendislik Çözümleri, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Plastik Şekillendirme
|
