Rollform ile soğuk şekillendirme prosesini etkileyen parametrelerin nümerik yöntemlerle incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bursa Teknik Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Rollform prosesi çok çeşitli ünitelerin entegre edilmesiyle delme, boşaltma, kaynaklama ve kesme gibi birçok farklı operasyonu bünyesinde bulundurabilen nadir proseslerden bir tanesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunun yanısıra, kalıpla form vermeye göre rollform prosesinin birçok avantajı bulunmaktadır. Rollform prosesinin herhangi bir uzunluk sınırı olmaksızın profil üretebilmesi, yüksek mukavemetli çeliklere şekil verebilme kabiliyeti, hızlı bir proses olması bu özelliklerinden sadece bazılarıdır. Tez çalışmasının başlangıcında bu konular ve rollform prosesinin otomotiv sektöründeki yeri ve önemi ele alınmış ayrıca rollform ile üretilen otomobil parçaları üzerinde durulmuştur. Buna göre, rollform prosesi ile ön veya arka tampon gibi otomobil parçaları, marşpiyel parçaları veya güçlendirme elemanları gibi otomobil parçaları üretilmektedir. Literatürde yapılan çalışmalarda da hem rollform prosesinin önemine hem de üretilen otomobil parçalarına yer verilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında farklı tip U-Profiller'in CATIA V5 ile tasarımının yapılması, tasarımı yapılan bu U-Profiller'in rollform için özelleşmiş bir proses tasarım ve analiz yazılımı olan UBECO-PROFIL programına aktarılması ve burada U-Profiller için istasyon sayısının belirlenmesi, büküm hattı gerilme değerlerinin elde edilmesi, gerekli makara tasarımının yapılması, geri yaylanma değerlerine göre fazladan büküm açılarının elde edilmesi amaçlanmış ve son olarak sonlu elemanlar metodu kullanılarak LS-DYNA ile profiller üzerindeki gerilme durumunun incelenmesine yer verilmiştir. Sonlu elemanlar çalışmasında yükseklik, kalınlık ve taban genişliği gibi geometrik farklılıkların parça üzerinde nasıl etkiler oluşturduğu incelenmiş, kalınlık değişimini incelemek için katı eleman kullanılmış, yükseklik ve genişlik değişimini incelemek için kabuk eleman kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara ait tüm değerler excel programına aktarılarak bu konu ile ilgili çeşitli grafikler çizdirilmiştir. Her bir U-Profil ve her bir istasyon için alınan değerlerin ortalaması alınarak çizdirilen grafikler uzunluğa karşılık ortalama gerilme değeri değişimini elde etmemizi sağlamıştır. Bu etkilerin ortalama gerilme değerleri ile en net şekilde gözlemlendiği görülmüş ve maksimum ve minimum bazı değerlerin yorum yanıltıcı olabileceği de tecrübe edilmiştir. Çizdirilen grafiklerle ilgili yorumlar tez çalışmasının son kısımlarında paylaşılarak yapılan çalışmanın sonuçları aktarılmıştır. Ayrıca bu çalışmaya ek olarak ilerde yapılabilecek bazı ek çalışmalar ele alınarak yüksek lisans tezi sonlandırılmıştır. Anahtar kelimeler: Rollform, sonlu elemanlar, gerilme, geri yaylanma, sac şekillendirme.
The rollform process is one of the rare processes that can incorporate many different operations such as drilling, unloading, welding and cutting by integrating a wide variety of units. In addition, the rollform process has many advantages over molding. The ability of the rollform process to produce profiles without any length limit, the ability to shape high-strength steels, and the fact that it is a fast process are just some of these features. At the beginning of the thesis, these subjects and the place and importance of the rollform process in the automotive sector were discussed and the automobile parts produced with rollform were emphasized. Accordingly, automobile parts such as front or rear bumpers, rockers or reinforcement elements are produced by the rollform process. In the studies conducted in the literature, both the importance of the rollform process and the produced automobile parts are included. Within the scope of this thesis, with the help of designing different types of U-Profiles with CATIA V5 and transferring these designed U-Profiles to UBECO-PROFIL, a process design and analysis software specialized for rollform, it is aimed for determining the number of stations for U-Profiles, to obtain the bending line stress values, to design the necessary rolls, to obtain the overbending angles according to the springback values. And finally, the stress distribution on the profiles with LS-DYNA using the finite element method is included. In the finite element study, the effects of geometrical differences such as height, thickness and base width on the part were examined, a solid element was used to examine the variation in thickness, and a shell element was used to examine the variation in height and width. All the values of the obtained results were transferred to the excel program and various graphs related to this subject were drawn. The graphs drawn by taking the average of the values taken for each U-profile and each station gave us the change in the average stress value against the length. It has been observed that these effects are observed most clearly with the average stress values, and it has been experienced that some maximum and minimum values can be misleading. Comments about the drawn graphics were shared in the last parts of the thesis, and a result was tried to be reached. In addition to this study, some additional studies that can be done in the future were discussed and the master's thesis was concluded. Keywords: Rollform, finite element analysis, stress, springback, sheet metal forming.
The rollform process is one of the rare processes that can incorporate many different operations such as drilling, unloading, welding and cutting by integrating a wide variety of units. In addition, the rollform process has many advantages over molding. The ability of the rollform process to produce profiles without any length limit, the ability to shape high-strength steels, and the fact that it is a fast process are just some of these features. At the beginning of the thesis, these subjects and the place and importance of the rollform process in the automotive sector were discussed and the automobile parts produced with rollform were emphasized. Accordingly, automobile parts such as front or rear bumpers, rockers or reinforcement elements are produced by the rollform process. In the studies conducted in the literature, both the importance of the rollform process and the produced automobile parts are included. Within the scope of this thesis, with the help of designing different types of U-Profiles with CATIA V5 and transferring these designed U-Profiles to UBECO-PROFIL, a process design and analysis software specialized for rollform, it is aimed for determining the number of stations for U-Profiles, to obtain the bending line stress values, to design the necessary rolls, to obtain the overbending angles according to the springback values. And finally, the stress distribution on the profiles with LS-DYNA using the finite element method is included. In the finite element study, the effects of geometrical differences such as height, thickness and base width on the part were examined, a solid element was used to examine the variation in thickness, and a shell element was used to examine the variation in height and width. All the values of the obtained results were transferred to the excel program and various graphs related to this subject were drawn. The graphs drawn by taking the average of the values taken for each U-profile and each station gave us the change in the average stress value against the length. It has been observed that these effects are observed most clearly with the average stress values, and it has been experienced that some maximum and minimum values can be misleading. Comments about the drawn graphics were shared in the last parts of the thesis, and a result was tried to be reached. In addition to this study, some additional studies that can be done in the future were discussed and the master's thesis was concluded. Keywords: Rollform, finite element analysis, stress, springback, sheet metal forming.
Açıklama
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
