Çift taraflı sac hidro şekillendirmede proses parametrelerinin sayısal ve deneysel olarak belirlenmesi

Bu doktora tezinde hidromekanik derin çekmeyle (HDMÇ) şekillendirilemeyecek geometrideki sac parçaların (ojiv, oval, eliptik, vb.) şekillendirilmesinde kullanılan Çift Taraflı Hidro-Şekillendirme (ÇTHŞ) prosesi deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmiştir. Deney malzemesi olarak, otomotiv sektöründe yoğun olarak kullanılan AA 5754 alüminyum alaşımı ve gıda, otomotiv sektöründe sıkça kullanılan AISI 304 paslanmaz çelik seçilmiştir. Prosesin deneysel olarak uygulanabilmesi için KTUN. Hidro Şekillendirme Laboratuvarı'nda bulunan mevcut hidromekanik derin çekme kabiliyetine sahip olan hidro-şekillendirme presine ÇTHŞ'yi gerçekleştirecek şekilde gerekli sistemler entegre edilmiştir. ÇTHŞ'nin HMDÇ'ye göre şekillendirebilirliğe etkisinin farklı geometrideki iş parçalarında incelenebilmesi için silindirik ve eksenel simetrik geometriye sahip endüstriyel parça imalatı yapılmıştır. ÇTHŞ ve HMDÇ proseslerinin sonlu elemanlar modeli Ls-Dyna SE programı kullanılarak oluşturulmuştur. SE analizleri ile adaptif olarak çalışan Bulanık Mantık Kontrol Algoritması (BMKA) ile de optimum şekillendirme basıncı, karşı basınç ve baskı plakası kuvveti profilleri (yükleme profilleri) sayısal olarak belirlenmiştir. Silindirik olmayan eksenel simetrik parçaların şekillendirilmesindeki belirsizlikler, silindirik eksenel simetrik parçalara göre daha fazladır. Bu nedenle Hidro şekillendirmenin adaptif kontrolü konusunda literatürde kullanılan Tip-1 BMKA'larının yanı sıra, belirsizliklerin modellenmesinde daha iyi sonuç alınabilen Tip-2 BMKA da kullanılmıştır. Sayısal olarak belirlenen optimum yükleme profilleri deneylerle de doğrulanmıştır. ÇTHŞ ile üretilen eksenel simetrik endüstriyel parçada, HMDÇ ile üretildiğinde oluşan buruşma hatalarının tamamen giderildiği sayısal ve deneysel olarak ortaya konmuştur. Dolaysıyla HDMÇ ile üretilen endüstriyel parçada oluşan buruşma hatalarının düzeltilmesi için imalat yönünden ikinci bir operasyona gerek kalmamaktadır. Böylece ÇTHŞ prosesinin teknik ve mali avantajları ortaya konmuştur. ÇTHŞ'de optimum yükleme profillerinin belirlenmesi konusunda geliştirilen yöntemler hem silindirik hem de daha farklı bir geometriye sahip endüstriyel parça üretimi için de başarıyla uygulanarak, geliştirilen yöntemlerin malzemeden, kalınlıktan ve geometrik şekilden bağımsız olarak genelleştirilmesi sağlanmıştır.