Dişli benzeri parçaların ekstrüzyonunda değişik ekstrüzyon oranlı parçaların sonlu elemanlar analizi
Fe analysis of extrusion of gear-like parts that having different extrusion ratio
Yazar: GÜRKAN İRSEL
Danışman: Y.DOÇ.DR. TAHİR ALTINBALIK
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
ÖZETBilindiği gibi bir makine elemanının boyutları tasarlanırken taşıyacağı yüklergöz önüne alınarak boyutları dikkatlice belirlenir. Karmaşık bir parçanın deformasyonkarakteristiklerini belirlemek için yaklaşık son 40 yıldır Sonlu Elemanlar Yöntemigelişme sürecindedir. Yöntemde problemlerin elle çözümü çok zor olduğundan değişikisimli CAD/CAM yazılımları da beraberinde geliştirilmektedir. Bunlarda CATIA, I-DEAS ve ANSYS en etkili ve yeni olanlarındandır. Günümüzde SEY, mühendislikproblemlerini en etkili biçimde çözen bir yöntem haline gelmiştir ve problemi küçükparçalara bölerek çözer.Diğer taraftan plastik şekil verme metotlarından biri olan ekstrüzyon çok değişikalanlarda kullanılan basit ve karmaşık şekilli parçaların üretilmesinde kullanılan birüretim metodudur. Ekstrüzyon kalıplarının imalatında giderek gelişen CNC talaşlıimalat teknolojileri ile daha karmaşık şekilli kalıplar rahatlıkla işlenebilmektedir.Böylece farklı kütle biçimlendirme yöntemleri arasında ekstrüzyon dişli yada dişlibenzeri gibi karmaşık biçimli parçaların üretimde diğerleriyle rekabet edebilir bir halegelmiştir.Bu çalışmada aynı yüksekliğe fakat üç farklı hammadde çapına sahip kurşunnumuneler yonca biçimli bir kalıp boşluğundan geçirilerek ekstrüze edilmiştir. Böylesibir şekil düz dişli çarkların ön şekli olabilmesi bakımından önemlidir. Ardındanprosesteki ekstrüzyon kovanı kalın cidarlı boru olarak kabul edilmiştir ve yüklemesonucu kovanda meydana gelen eksenel, radyal ve teğetsel gerilmeler üç farklıCAD/CAM programı ile belirlenerek literatürdeki amprik formüllerin sonuçlarıylakarşılaştırılmıştır. Bu programlar ayrıca, problemi çözerken sarfedilen bilgisayarzamanı, mesh boyutu-eleman sayısı ve sonuçların doğruluğu gibi parametrelerinışığında birbirleriyle kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlara rahatça ulaşabilmek amacıylabir Visual Basic Uygulaması da kodlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Clover(Yonca biçimli) Kesitler, Ekstrüzyon, Sonlu ElemanlarAnalizi.

Abstract:
ABSTRACTAs it is known, when a structure of machine element part is designed, itsdimensions are determined with carefully by considering the actual loads. In theanalysis of a component, in order to determine the deformation characteristics of thecomplex parts the Finite Elements Method was being developed about in last 40 years.Because of the solution of FEM by hand is highly difficult, various software packets bymeans of CAD (Computer Aided Design) and CAM (Computer Aided Manufacturing)have been developed. Three of them called CATIA, I-DEAS and ANSYS are the mostrecent and effective finite element softwares. Today FEM has became the most veryeffective way of solving engineering problems in which is dividing of the problem intosmall parts.On the other hand study of extrusion process has been of interest for long timedue to its industrial importance. Development of CNC machines and its technologyprovides manufacturing of complex shaped die parts. So, among the variousmanufacturing methods extrusion became competitive complex sections such as gear orgear-like profiles or else.In this study lead billets which having same initial heights but three differentdiameters have been extruded from the clover shaped die which are often used for camsand trochoidal gears of external gear pumps. Such a section on the other hand is alsopreform of the spur gear. Then the die container of the extrusion set was assumed athick walled tube and the radial, axial and tangential stresses was determined by threedifferent CAD/CAM program called CATIA, I-DEAS and ANSYS and compared withthose empirical equations obtained form literature. On the other hand these programswere compared each other by means of various parameters such as computational time,mesh size-element number and sensitivities of the programs. A Visual Basic Programwas also coded simulating the results.Keywords: Clover Sections, Extrusion, Finite Elements Analysis