Soğuk dövme ile üretimde simülasyon uygulamaları
Simulation applications in cold forging production
Yazar: ÖMER KARADAĞLI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OSMAN ÇULHA
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Soğuk dövme = Cold forging

Özet:
En eski üretim yöntemlerinden biri olan dövme, günümüzde de endüstride sıklıkla tercih edilen bir metal şekillendirme işlemidir. Dövme işleminde, iş parçası iki kalıp veya takım arasında basma kuvvetlerine maruz kalarak şekil değiştirir. Sıcak dövme işleminde, birçok metal parça geniş yelpazede üretilebilir ve karmaşık geometriler şeklinde işlenebilir. Ilık dövmede ise "soğuk dövmedeki hassaslık ve malzeme kullanımı ile sıcak dövmedeki malzeme işlenebilme aralığı ve geometrik şekilleri" gibi avantajlar bir araya gelmektedir. Soğuk dövme işleminde, oda sıcaklığında süneklik gösteren metaller, bir ön ısıtma veya ara ısıtmaya maruz kalmadan kolayca şekillendirilebilmektedir. Ayrıca soğuk dövme işleminde yüksek yüzey kalitesi elde edilmekte ve tolerans olarak hassas dövme yapılabilmektedir. Üretim sırasındaki malzeme kullanımı diğer dövme işlemlerinden daha fazla olmakta ve bu da soğuk dövmeyi seri üretimler için çok avantajlı kılmaktadır. Bu çalışmada, bir dövme fabrikası tarafından soğuk dövme yöntemi ile 16MnCr5 malzemesinden üretilen rot parçası, sonlu elemanlar yöntemi ile simülasyon yapan bir yazılım kullanılarak gerçekte üretildiği koşullara uygun olarak simülasyon ortamında tekrardan üretilmiştir. Daha sonra bu üretim koşullarından yola çıkılarak; "soğuk dövmenin yapıldığı presin hızı, parça ile kalıpların arasındaki sürtünme katsayısı, parçada kullanılan malzeme ve parçanın üretildiği ortamın sıcaklık değerleri" gibi üretim parametreleri değiştirilerek farklı üretim koşulları ile yeni soğuk dövme simülasyonları yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda, yapılan simülasyonlardan elde edilen sonuçlar incelenmiş ve bu sonuçlarda, üretim parametrelerindeki değişimlerin, straine, gerilmeye, üretim sırasında iş parçasında oluşan sıcaklığa, malzeme akış hızına ve pres basma kuvvetine olan etkileri görülüp değerlendirilmiştir.

Abstract:
Forging, one of the oldest methods of production, is a metal forming process that often preferred in today's industry. In forging process, workpiece is formed by being exposed to press forces between two dies or  tools. In hot forging, many metallic parts may be produced in a wide range and can be processed in complex geometries. In warm forging, advantages like "the precision and material using of the hot forging and workability range and geometric shapes of the cold forging" comes together. In the cold forging process, metals which shows ductility at room temperature, can easily formed without being exposed to a pre-heating or intermediate-heating. Also, in cold forging process, high surface quality can be obtained and precise tolerances can be forged. Using of materials during production is higher than other forging process and this makes cold forging very advantageous in mass production. In this thesis, the rod part produced from 16MnCr5 material with cold forging process by a forging factory, is produced again in a simulation environment with a simulation software that using finite elements method, in accordance with rod part's real production conditions. Thereafter, based on these production conditions, by changing of production parameters like "press speed of cold forging, coefficient of friction between workpiece and dies, materials using in workpiece and temperature values of enviroment which part is produced", new cold forging simulations were designed with different production conditions. In conclusion of these studies, results obtained from simulations are examined and in this results, effects of production parameters changings to strain, stress, material flow speed, workpiece temperature and press forces were seen and analyzed.