Levha malzemelerin sonlu elemanlar yöntemiyle geri esnemesinin incelenmesi
Investigation on springback of sheet metal materials by finite element method
Yazar: METİN KAHRAMAN
Danışman: DOÇ. DR. NİHAT AKKUŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada DYNAFORM V5.5 versiyonu yazılımı kullanılarak otomotiv endüstrisinde kullanılan plastik deformasyon ile şekillendirilen üç parçanın simülasyonu yapılmış; gerçek parçalardan alınan verileriyle kıyaslanmıştır. Simülasyonlarda çözümleyici olarak LS-DYNA yazılımı kullanılmıştır. Simülasyonu yapılan parçaların geometrik verileri üreticiden ?.iges? formatında alınmıştır. Çekme kalıp sistemi (dişi kalıp, erkek kalıp, geliştirme yüzeyi, pot çemberi, ilkel sac ) yazılımla geliştirilerek çekme simülasyonu için modellenerek hazırlanmışlardır. Sacın plastik şekillendirme analizi sonrasında geri esneme analizi yapılır. Son yıllarda otomobil üreticileri yüksek mukavemetli çelik kullanarak araçların ağırlıklarını azaltmayı denemişlerdir. Yüksek mukavemetli çeliklerin dezavantajı ise yüksek miktarda geri esneme etkisidir. Bu çalışmanın diğer bir amacı; kullanılan ticari yazılımın geri esneme telafisi algoritmasının çekme simülasyon işlemi esnasında kullanılmasıdır. Bu çalışma aşağıdaki kısımlardan oluşmaktadır .? Başlangıç olarak modern sac şekillendirme ve kalıp tasarım teknolojileri ile tasarımda sonlu elemanlar yönteminin yeri araştırılmış ve özetlenmiştir. Dinamik açık yöntemle çalışan ticari yazılım DYNAFORM tanıtımı yapılmıştır.? Bu çalışmada yapılan simülasyon modellerinin uygunluğunu kontrol etmek için isimleri ön kaput iç astar sacı, arka sol kapı dış sacı ve bir otomotiv firmasında üretimi yapılmış hafif ticari bir aracın ön çamurluk üstü şasi parçası olan üç çeşit parçanın simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Özellikle şasi parçası deneysel verilerle karşılaştırılmıştır.? Sonuç olarak; DYNAFORM V5.6 yazılımında geri esneme telafisi ile plastik şekillendirme,geri esneme analizi, erkek ve dişi kalıp yüzey şekil algoritmaları geri esneme etkisini azaltacak şekilde değiştirilmiştir. Bunu yaparak değiştirilmiş kalıp yüzeyleriyle yeni plastik şekillendirme ve geri esneme analizi yapılmış ve sonuçlar üreticiden sağlanan deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Sheet metal deformation which is widely used in automotive industry has been simulated using DYNAFORM V5.5 software and the results of the simulations were compared with the data obtained from part manufacturer?s data in this study. LS-DYNA software was used as a solver in the simulations. The geometrical data of the simulated parts were provided in ?.iges? file format from the manufacturer of the parts. The prepared of the model for the draw simulation was developed as draw die system (die, punch, addendum, binder, blank) with software. After sheet plastic forming analysis, springback has been performed. Nowadays, the automakers try to reduce the weight of the cars by using high strength steel. The disadvantage of the high strength steel is its high quantity spring back effect. One of the aims of the study is to utilize the spring back compensation algorithm of the commercial software during the drawing simulation process. The study consists of the following sections.? Initially, the modern sheet forming and die design technologies as well as the place of the finite elements method in plastic forming has been studied and summarized. DYNAFORM, the commercial software operating with the dynamic open method which is used in the present study has been explained.? The geometry, die material and existing experimental measurement data of three parts, namely; interior primer sheet of the front hood, exterior sheet of the rear left door and a chassis part located on the bumper cover were selected in order to check suitability of the simulation model of the selected analysis methods. Especially chassis part has been compared with experimantal data.? Finally; plastic forming, springback analysis, punch and die surface shape algoritm have modified with springback compansation of DYNAFORM V5.6 software to reduce the effect of the springback. To do this, new plastic forming and springback analysis has been done with modified surfaces and the results have been compared with experimental results which are provided by the manufacturer.