Öz: Sac metal şekillendirme kalıpları birçok parametreye bağlı olarak tasarlanmaktadır. Kalıpların tasarımı bilgi-tecrübe ve zaman gerektirirken, kalıpların üretim aşamaları ise maliyetli olmaktadır. Kalıp maliyetleri kalıp elemanları, kullanılan üretim yöntemi, makine giderleri, üretim sırasındaki işçilik gibi birçok sebebe bağlı olarak değişmektedir. Son yıllarda enerji tasarrufunun öneminin artmasıyla birlikte ham madde tasarrufları üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada, sac metal derin çekme kalıbının hafifletilmesi amacıyla topoloji optimizasyonu yapılarak, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak kalıp analizi yapılmıştır. Sac metal derin çekme prosesleri yüksek şekillendirme kuvvetleri gerektirmektedir. Bu nedenle derin çekme kalıpları yüksek kuvvetler altında çalışabilen kalıplar olarak tasarlanmaktadır. Yüksek tonajlı olarak tasarlanan çekme kalıplarının hafifletilmesi hem ham madde hem de kalıp ağırlığının azaltılmasıyla maliyet-enerji tasarrufunu sağlamaktadır. Bu çalışmada çekme kalıbının tasarımı için şekillendirme kuvveti Autoform programıyla analiz edilmiştir. Kalıp CAD yazılımlarından Catia ile tasarlanmış ve sınır koşullarına bağlı olarak analizi yapılmıştır. Analiz için oluşturulan kalıp modelinde, beş temel kalıp elemanı incelenmiştir. Kalıp elemanları iki farklı malzemeden tasarlanmıştır. Belirlenen sınır koşullarına göre analizde seçilen beş temel kalıp elemanı %50 oranında hafifletilmiş ve analiz modelleri incelenmiştir. Bu çalışmada geleneksel yöntemlerle bilgi ve tecrübe ile tasarlanan kalıp modeli ile topoloji optimizasyonu ile topoloji optimizasyonu ile ağırlığı azaltılan kalıp modeli statik olarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre topoloji optimizasyonuna bağlı olarak yapılan tasarım şekillendirme kuvveti altında diğer modellerden daha düşük gerilme değerleri gösterdiği görülmüştür. ORCID NO: 0000-0002-9623-4738
Anahtar Kelimeler: Sac metal derin çekme kalıbı, Topoloji optimizasyonu, Sonlu elemanlar yöntemi
|
