CNC boru bükme tezgahlarında şekillendirilen ınconel 718 boru parçalarının geri yaylanma davranışının incelenmesi
Investigation of springback behavior of inconel 718 pipe parts formed on CNC pipe bending machines
Yazar: ALPARSLAN KOCAPINAR
Danışman: PROF. DR. ATİLLA BIYIKOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ ZÜMRÜT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Boru parçaları özellikle havacılık ve otomotiv endüstrilerinde üretilen platformlarda oldukça fazla yer almaktadır. Hava akışı, iklimlendirme, motor ve yakıt tankı bağlantısı gibi amaçlar için kullanılan boru parçaları, kullanıldıkları yerlerin özelliklerinden dolayı karmaşık formlara ve çok sayıda büküm noktasına sahip olabilirler. Diğer taraftan, sac metal malzemelerin şekillendirilme operasyonları sırasında karşılaşılan geri yaylanma davranışı ise benzer şekilde boru büküm tezgâhlarında form verilen boru parçalarında da görülmektedir. Bu tez çalışmasında ince duvarlı inconel 718 malzemesinden imal edilmiş boru parçalarının geri yaylanma davranışı hem sonlu elemanlar yöntemi hem analitik yöntem hem de deneysel çalışmalar ile incelenmiştir. Sayısal çalışmalar Pam-Stamp yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında Taguchi deney tasarım yöntemi kullanılmış olup L9 ortogonal dizin için çalışmalar yürütülmüştür. Büküm yarıçapı, büküm açısı ve boru dış çapının et kalınlığına bölünmesi ile elde edilen geometrik oran gibi boru büküm karakteristiğini oluşturan parametrelerinin geri yaylanmayı nasıl etkilediği Taguchi deney tasarım modüllerine göre incelenmiştir. Sayısal ve analitik yöntem ile edilen sonuçların tutarlılığı deneysel sonuçlar ile karşılaştırılarak araştırılmıştır. Boru büküm işleminin geri yaylanma davranışının hem deneysel çalışmaların verileri kullanılarak elde edilen bağıntılar   yardımıyla hem de sayısal çözümlemeler ile önceden tahmin edilmesinin mümkün olacağı sonucuna varılmış olup bu sayede imalat sürecinde sık sık başvurulan deneme yanılmaların önüne geçilerek; zaman, maliyet ve iş gücünden önemli kazanımlar elde edilecektir.

Abstract:
Tube parts are widely used in platforms produced especially in the aviation and automotive industries. Tube parts used for purposes such as air flow, air conditioning, engine and fuel tank connection may have complex forms and many bending points due to the characteristics of the places where they are used. On the other hand, the springback behavior encountered during the forming operations of sheet metal materials is also observed in tube parts formed on tube bending machines. In this thesis study, the springback behavior of tube parts made of thin-walled Inconel 718 material was examined using both finite element method, analytical method and experimental studies. Numerical studies were carried out using Pam-Stamp software. Within the scope of experimental studies, the Taguchi experimental design method was used and studies were carried out for the L9 orthogonal array. How the parameters that make up the tube bending characteristics, such as bending radius, bending angle and the geometric ratio obtained by dividing the tube outer diameter by the wall thickness, affect the springback, were examined according to the Taguchi experimental design modules. The consistency of the results obtained by numerical and analytical methods was investigated by comparing with experimental results. It has been concluded that it is possible to predict the springback behavior of the tube bending process both with the help of the relations obtained using the data of experimental studies and with numerical analysis, thus preventing the trial and error frequently used in the manufacturing process; significant savings in time, cost and labor will be achieved.