Sac metal ürünlerde geri esneme miktarının deneysel ve sonlu elemanlarla tespiti, yapay sinir ağlarıyla tahmini
Determination of the amount of the spring-back in the sheet metal products using experimental and finite element methods and their estimation by means of neural networks
Yazar: AYHAN ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. ZAFER TEKİNER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bükme kalıplarında sac malzemelerin büküldükten sonra elastik şekil değiştirmeye bağlı olarak bir miktar geri esnedikleri bilinmektedir. Kalıp tasarımının kısa sürede yapılabilmesi ve istenilen ölçü tamlığının yapılabilmesi için geri esneme miktarının gerekli bir parametre olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, serbest bükme kalıplarında geri esnemenin deneysel olarak tespiti ve sonlu elemanlar yöntemi ile tahmini yapılmıştır. Geri esneme miktarlarının belirlenebilmesi için modüler serbest V bükme kalıbı tasarlanarak, deney malzemesi olarak Dkp ve paslanmaz çelik (AISI/SAE 304) malzemesi kullanılmıştır. Numuneler 1, 2, 3 ve 4 mm kalınlıklarda olup her kalınlık için 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 ve 120 derecedeki açılarda, her açı da 3 farklı radyüs değerinde bükülerek her bir numuneden en az 3 tane bükme gerçekleştirilmiştir. Üretilen parçaların ölçü tamlığı optik projeksiyon cihazı ile elde edilerek geri esneme miktarlarının tespit edilmesi ve bu değerlerin bilgisayar destekli sonlu elemanlar analizlerinde kullanılan Marc-Mentat programında yapılan çözümlemelerle karşılaştırması yapılmıştır. Yapay sinir ağlarında sigmoid fonksiyon kullanılarak 2 gizli ara katman ve her katmanda 4 hücre ile tahmin edilerek, deney yapılmayan sonuçlar tablolar halinde verilmiştir.

Abstract:
It is known that the sheet metals in the bending moulds are subject to some amount of spring-back depending on the shape deformation after bending. It is also a fact that the the mentioned spring-back amount is a parameter necessary for making the mould design in a short duration and reaching the desired dimensional fineness. In this project, a study is conducted upon the determination of the amount of the spring-back in the bending moulds both experimentally and using finite element method. Designing a modular free V bending mould to determine the spring-back amount, Dkp and stainless steel which are extensively used in the automotive industry, defence industries, and several industrial applications are selected as the materials for the experiments. As the thickness values of the specimens are chosen to be 1, 2, 3, and 4 mm, for each different thickness value, at least three bending operations are carried out for each specimen regarding the bending angles of 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 and 120 degrees with three different radius values corresponding to each angle. After checking the dimensional fineness of the produced specimens using an optical projection device and determination of the of the relevant spring-back quantities, these values are compared to the results of the analyses performed in the Marc-Mentat software used in the computer-aided finite element studies. Furthermore, the results of the constructed artificial neural network structures are also obtained and the yielded results are discussed. This way, the experimental and estimation results are contributed to the literature by means of this publication.