Dişli taslaklarının kapalı kalıpla yığılmasında kuvvet ve malzeme akışının incelenmesi
Load and material flow investigation of gear blanks in the closed-die forging
Yazar: M. TAHİR ALTINBALIK
Danışman: PROF.DR. H. EROL AKATA
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2000
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dişliler = Gears ; Dövme = Forging ; Üretim yöntemleri = Production methods

Özet:
11 ÖZET Bilindiği gibi bir makine elemanını farklı yöntemlerle üretmek mümkündür. Üretim yöntemlerinin seçilmesinde mekanik özellikler, üretim hızı ve sayısı, ekonomiklik gibi pek çok kriter göz önüne alınır. Üretim yöntemlerinden olan kapalı kalıpla dövme sağladığı mekanik özellikler, üretim zamanı ve iyi yüzey kalitesi gibi avantajlarından dolayı sanayimizde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yöntem aym zamanda yıllardır yapılagelen kuvvet tahmini analizi gibi akademik çalışmaların da temelini oluşturmaktadır. Dişli taslak üretiminde talaşlı şekil verme, kapalı kalıpla dövme, sürtünme kaynağı ve ekstrüzyon gibi üretim yöntemleri kullanılabilir. Türk Teknoloji Geliştirme Vakfi tarafından maddi olarak desteklenen bir projenin bir bölümünü oluşturan bu çalışmada bir sanayi kuruluşumuzun talaşlı şekil verme ile üretmekte olduğu dişli pompa dişli taslakları, dizayn edilen bir kalıp yardımıyla seri üretim koşullarında dövülerek elde edilmiş ve üretim zamanı ile malzeme kayıpları araştırılmış, ayrıca kuvvet analizi yapılmıştır. Deneyler sonunda işleme zamanı ve malzeme kayıpları açısından dövme yönteminin üstün olduğu gösterilmiştir. Yapılan kuvvet analizleri ile ölçülen kuvvetler arasında yakın ilişkinin görüldüğü çalışmalarda, ısıl işlemsiz durumda dövülerek elde edilmiş dişlilerde yorulma dayammı açısından önemli artışlar gözlenmiştir. Anahtar Sözcükler: Dövme, Ekstrüzyon Tipi Dövme, Üst Sınır Analizi, Dişli Taslak

Abstract:
Ill ABSTRACT As it is known that a machine element can be produced in different methods. Mechanical properties of product, production rate and capacity and economical factors are to be considered when choosing the method of production. Closed-die forging, which is one of the most used production method is predominantly used in industry because of its advantages such as good mechanical properties, relatively short production time and better surface quality. The method also has been used to analysis the load and energy requirement calculations in academically studies. Machining, closed-die forging, friction welding and extrusion processes are used in production of gear blanks. In this study, which is a part of project sponsored by TTGV, gear pump blanks produced by machining in an eminent industrial company was forged in mass production conditions by a newly designed die and production time and material waste were investigated, load requirement analysis was carried out. The experiments shown that forging method is offers in terms of production time and material waste. A good agreement was found between the predicted values of the forging load and those obtained from the experimental results. A forged gear which is machined from forged blank, without heat treatment shown reasonable increase in fatigue strength. Key Words: Forging, Extrusion Forging, Upper Bound Analysis, Gear BlankIV ŞEKİL LİSTESİ Şekil 1.1. Üretim Yöntemleri 4 Şekil 1.2. Bir Civatanın Değişik Üretim Yöntemleriyle Üretilmesi 7 Şekil 1.3. Etkin Gerilme Türüne Göre Plastik Şekil Verme Yöntemleri 10 Şekil 2. 1. Dış Dişli Pompa 12 Şekil 2.2. Mevcut Dişli Pompa Dişli Çarklarının Üretim Süreci 13 Şekil 2.3. Dişli Üretim Proseslerinin Sınıflandırılması 18 Şekil 2.4. Azdırma Çakısı 20 Şekil 2.5. Modül Freze ile İmalat 21 Şekil 2.6. Disk Şekilli Form Freze Bıçağı ile Dişli İmali 23 Şekil 2.7. Form Taşlama 23 Şekil 2.8. Traşlama esnasında Bıçak Dişi ile Çark Dişinin Kavrama Durumu 24 Şekil 2.9. Haddeleyerek Dişli İmalinin Şematik Gösterimi 26 Şekil 2.10. Karıncalanma (Yenme) 3 1 Şekil 2.11. Düz Bir Dişli Üzerinde Tipik Aşınma 32 Şekil 2. 1 2. Gözeneklilik 33 Şekil 2. 13. Klasik Eğilme Yorulması Sonucu Diş Dibi Kırılması 34 Şekil 3.1. Dişli Pompa Dişli Taslakları Alternatif Üretim Yöntemleri 3 6 Şekil 3.2. Talaşlı Şekil Verme Yöntemiyle Dişli Taslağı Üretimi 36 Şekil 3.3. Yığma Yöntemiyle Dişli Taslağı Üretimi 37 Şekil 3.4. Sürtünme Kaynağı Yöntemiyle Dişli Taslağı Üretimi 37 Şekil 3.5. Ekstrüzyon Yöntemiyle Dişli Taslağı Üretimi 38 Şekil 3.6. Kapalı Kalıpla Çapaksız Dövme 38 Şekil 3.7. Birinci Yığma Kuralı 41 Şekil 3. 8. İkinci Yığma Kuralı 42