Otomobillerde kullanılan denge çubuklarının plastik şekil değiştirme davranışına basınçlı döküm proses parametrelerinin etkisinin incelenmesi
Investigation on the effect of pressure die casting process parameters to the plastic forming behavior of sway bar links used in automobiles
Yazar: ABDÜLGANİ TEKİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEVLÜT TÜRKÖZ
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Dökümler = Castings ; Plastik şekil verme = Plastic forming ; Yüksek basınç = High pressure ; Çekme deneyi = Tensile experiment

Özet:
Otomotiv sektöründe karbon salınımını azaltmak önemli bir faktördür. Araçlarda 
kullanılan birçok parçada düşük ağırlık sağlamanın yanında yüksek mukavemet ve 
düşük maliyet istenmektedir. Bu isterler doğrultusunda diğer mühendislik 
malzemelerine kıyasla alüminyum alaşımları tercih edilmektedir.
Alüminyum-Silisyum alaşımlarından yüksek basınçlı döküm (YBD) yöntemiyle 
birçok otomotiv parçası üretilmektedir. Parçaların istenilen kaliteye ve ömre sahip 
olmaları için proses parametrelerinin etkilerinin bilinmesi, bunun yanında başarılı 
parçaların üretilmesi için çekinti ve gaz poroziteleri gibi hatalara neden olmayacak en 
uygun kalıp tasarımının yapılması gereklidir.
Bu yüksek lisans tez çalışması KÜSİ programı kapsamında AYD Otomotiv 
Firmasında hizmet alımı ile ürettirilen otomobillerde kullanılan denge çubuklarında, 
kapak kapama işlemi sırasında yaşanan kırılma probleminin nedenlerinin araştırılması
ve giderilmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda YBD yöntemiyle üretilen 
denge çubuklarının plastik şekil değiştirme davranışına basınçlı döküm proses 
parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Çalışmada A356 serisi AlSi7Mg alüminyum 
alaşımından denge çubuklarının üretilmesi için öncelikle en uygun kalıp tasarımı,
Anycasting simülasyon programı desteği ile belirlenmiştir. Sonrasında üç farklı sıcaklık, 
basınç ve hız parametresi seviyesinde, Taguchi L9 deney tasarım tablosuna göre 
basınçlı döküm işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kullanılan sıcaklıklar 700, 720 ve 
740 °C; basınçlar 850, 1050 ve 1290 bar; hızlar 2, 2.5 ve 3 m/s'dir. Bu parametre 
seviyelerinde üretilen numunelere mafsal yerleştirilerek kapak kapama işlemleri 
yapılmış ve sonrasında kapak çıkma kuvvetleri ölçülerek YBD prosesiyle üretilen denge 
çubuklarının kullanım performansı test edilmiştir. Sonrasında numunelerden çekme 
deneyi çubukları hazırlanmış ve beş tekrarlı olarak çekme deneyleri yapılmıştır. 
Böylece proses parametrelerinin akma mukavemetine, çekme mukavemetine ve plastik 
uzama miktarına etkisi araştırılmıştır. Proses parametrelerinden akma mukavemetine 
etkisi en fazla olan parametrenin basınç olduğu ve basınçla birlikte akma 
mukavemetinin arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Gerçekleştirilen 90 adet kapak kapama işleminin hiçbirinde kırılma problemi yaşanmamıştır. Bu durum doğru kalıp tasarımı ve 
uygun proses şartlarında parça üretimlerinin gerçekleştirilmiş olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Reducing carbon emissions is an important factor in the automotive industry. In 
addition to providing low weight in many parts used in vehicles, high strength and low 
cost are required. In line with these requirements, aluminum alloys are preferred 
compared to other engineering materials.
Many automotive parts are manufactured from aluminum-silicon alloys by high 
pressure die casting (HPDC) method. In order for the parts to have the desired quality 
and life, it is necessary to know the effects of the process parameters, as well as to 
design the most suitable mold that will not cause errors such as shrinkage and gas 
porosity in order to produce successful parts.
This master's thesis study was carried out to investigate and eliminate the causes 
of the breakage problem experienced during the cover closing process in the sway bar 
links manufactured in AYD Automotive Company within the scope of the KÜSİ 
program. In this context, the effect of HPDC process parameters on the plastic 
deformation behavior of the sway bar links used in automobiles produced by the HPDC 
method was investigated. In the study, first, the most suitable mold design was 
determined with the support of the Anycasting simulation program for the 
manufacturing of sway bar links from A356 series AlSi7Mg aluminum alloy. 
Afterwards, HPDC process was carried out according to Taguchi L9 experimental 
design table at three different temperature, pressure and velocity parameter levels. The 
temperatures used in the study were 700, 720 and 740 °C; pressures 850, 1050 and 1290 
bar; speeds are 2, 2.5 and 3 m/s. Cover closure processes were performed by placing 
hinges on the samples manufactured at these parameter levels, and then the usage 
performance of the sway bar links manufactured by the HPDC process was tested by 
measuring the capping forces. Afterwards, tensile test rods were prepared from the samples and tensile tests were performed with five repetitions. Thus, the effects of 
process parameters on yield strength, tensile strength and plastic elongation were 
investigated. It has been concluded that the parameter with the greatest effect on yield 
strength from process parameters is pressure and yield strength increase with pressure. 
There was no breakage problem in any of the 90 cover closing processes. This has 
shown that the correct mold design and the manufacturing of parts under appropriate 
process conditions have been carried out.