Metal şekillendirmede üretim parametrelerinin mekanik özelliklere etkisinin bilgisayar destekli olarak incelenmesi

Bu çalışmada, kalıpta çapaklı sıcak dövme ve presle sıcak şekillendirme yöntemlerinin mekanik özelliklere etkisinin bilgisayar destekli olarak incelenmesi amacıyla yürütülen teorik, endüstriyel ve literatür destekli çalışmalar kapsamında sıcak dövme ve presle sıcak şekillendirme yöntemi prosesleri tasarlanmış, şekillendirme yöntemlerinde etkili olan üretim parametrelerinin, mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi hedeflenmiştir. Tez çalışması kapsamında özellikle son yıllarda ülkemizde meydana gelen maden kazalarının başlıca sebeplerinden olan ahşap tahkimatların; madenlerde kullanılmasının önüne geçilmesi amacı ile ülkemizde ithal edilmek yoluyla kullanılan TH34 geçme tahkimatların önemli bir bileşeni olan bağlantı kelepçelerinin üretimleri ele alınmıştır. Tasarım çalışmaları kapsamında DIN21530 standardına göre üretimi gerçekleştirilen TH34 profiline ve standarda uygun alt ve üst bağlantı kelepçeleri ile kelepçelerin üretiminde kullanılacak olan dövme ve bükme kalıpları tasarlanmıştır. Simülasyon faaliyetleri kapsamında ise; pres seçimi, hammadde hazırlık safhaları, kalıp seçimi ve tasarımı, son ürün geometrisi ve tüm prosesin simülasyonu ile malzeme akışı, artık gerilme-gerinim dağılımı, sıcaklık etkisi ve sürtünme katsayısının belirlenmesi gibi faaliyetler çalışma kapsamında detaylı olarak değerlendirilmiş ve son ürün mekanik özelliklerinin geliştirilmesine katkıda bulunacak olan optimum üretim parametreleri belirlenmiştir. Standartlar doğrultusunda tasarlanan kalıplar ve Sonlu Elemanlar ve Sonlu Hacimler Yöntemleri temelli simülasyon çalışmaları ile belirlenen optimum üretim parametreleri kullanılarak TH34 alt ve üst kelepçe pilot üretimleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak; tahkimat bağlantı kelepçeleri üretimi, kalıpta çapaklı sıcak dövme ve presle sıcak şekillendirme yöntemleri ile model simülasyon uygulamalarını birleştirilerek yeni ürün tasarımı ve geliştirilmesi, üretim yöntemi revizyonu–maliyet düşürme, son ürün karakterizasyon aşamaları bilimsel temelli Ar-Ge çalışmaları ile gerçekleştirilmiştir. Teknik-teorik ve literatür destekli çalışmalar sonucunda elde edilen prototip ürün, mekanik ve metalürjik özellikleri geliştirilen, çalışma performansı ve güvenliği artırılmış yeni nesil tahkimat bağlantı kelepçeleri olarak ortaya çıkmıştır.