Yüksek mukavemetli sac metal malzemelerin farklı deformasyon parametreleri altındaki geri esneme davranışlarının incelenmesi
Investigation of the spring-back behaviour of high strength steels under various forming parameters
Yazar: İREM YALÇIN
Danışman: DOÇ. DR. NURİ ŞEN
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Sac malzemelerin şekillendirilmesinde sıkça kullanılan yöntemlerden biri bükme işlemidir. Sacın büküm işlemi tamamlandıktan sonra geri esnemesi imalat verimini önemli ölçüde düşürmektedir. Geri esneme davranışını etkileyen faktörler, şekillendirilmiş metal levhalar üzerindeki geri esnemeyi kontrol etmek ve sınırlamak için iyi araştırılmalıdır. Bu çalışmada MART1200 ve MART1400 Ultra Yüksek Mukavemetli Çelikler üzerinde şapka şeklinde bükme deneyleri yapılmıştır. Farklı yağlama koşullarının geri esneme üzerindeki etkisini araştırmak için yapılan deneylerde üç farklı yağlayıcı türü (Teflon film, Grafit ve Teflon film + Grafit) kullanılmıştır. Kuvvet tutma süresinin geri esnemeye etkisini gözlemlemek için bükme darbesinin sonunda 6.5 tonluk sabit bir dip kuvveti uygulanmış ve numuneler üzerinde kuvvet 0, 10s ve 60s tutulmuştur. Ek olarak MART1400 çeliğinin baskı plakası kuvvetinin geri esneme üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Baskı plakası kuvveti ve kalıp ile sac arayüzleri arasındaki sürtünmenin azalmasının, yan duvarlar ve flanş bölgelerindeki geri esnemeyi önemli ölçüde azalttığı gözlemlenmiştir. Ek olarak yan duvar kıvrılmasını da azalttığı görülmüştür. Ancak kuvvet tutma süresi geri esneme için anlamlı bir fark yaratmamıştır. Bu çalışmada sac tabanının daha düşük sürtünme koşullarında ve baskı plakası kuvvetinde daha büyük bir deformasyona uğradığı ve geri esnemenin azalmasına neden olduğu sonlu elemanlar analizi ile ortaya konulmuştur.

Anahtar Sözcükler: Geri Esneme, Mart Çelikleri, Şapka Şeklinde Bükme, FEA, Gerilme Analizi

Abstract:
Bending operations are one of the most commonly used methods to form sheet metals to a desired shape. However, spring-back of the sheet metal after the completion of the bending process significantly impairs the productivity of the workshop. Thus, assessing the critical factors that influence the spring-back behaviour needs to be well investigated to control and limit the spring-back on the formed sheet metals. In this study, hat-shaped bending experiments have been conducted on MART1200 and MART1400 Ultra-High-Strength Steels (UHSS). To investigate the influence of different lubrication conditions, on the spring-back, three different lubricant types (Graphite, Teflon film and Teflon film + Graphite) have been used in the experiments. A constant 6.5 tons of bottoming force has been applied at the end of the bending stroke and the force has been held on the samples for 0, 10s and 60s to observe the effect of force holding time on the spring-back. In addition, the effect of blankholder force on the spring-back has also been investigated for MART1400 steel. It has been found that the decrease of blankholder force and the friction between the die and sheet interfaces has considerably reduced the spring-back in the sidewalls and flange regions and also lowered the side wall curl. However, force holding time has not resulted in a meaningful difference for the spring-back. It has been revealed through finite element analysis that the sheet bottom has suffered a larger deformation in lower friction conditions and blankholder forces and caused in the reduction of spring-back. 

Keywords: Spring-back, Mart steels, Hat-shaped bending, FEA, Stress analysis