Soğuk haddeleme işleminin proses amaçlı eniyilenmesi
Proceed optimisation of cold rolling process
Yazar: AYKUT BAŞKAYA
Danışman: PROF. DR. MEHMET FIRAT
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Soğuk haddeleme = Cold rolling

Özet:
Anahtar kelimeler: Soğuk Haddeleme, Sonlu Elemanlar Analizi, Plastik Şekil verme, IF malzeme, Hadde Kuvveti

Soğuk haddeleme elastik ve plastik deformasyon bölgelerinden oluşan bir şekil verme yöntemidir. Plastik deformasyon, haddeleme prosesinin temelini oluşturmaktadır. Malzemeyi plastik şekil vermek için gerekli hadde kuvvetinin tespiti, haddehane büyüklüğünü ve gerekli motor güçlerinin hesaplanmasında, veya mevcut haddeleme kapasitesinin yeterli olup olmayacağı hakkında kullanılmaktadır. Ayrıca, çelik yeni kalitelerinin geliştirilmesi esnasında hangi kalitenin hangi parametreler ile haddelenmesi gerektiğinin hesaplanmasında da hadde kuvveti baz alınmaktadır.

Bu çalışmada, Soğuk haddeleme hadde kuvveti, analitik ve nümerik yöntemlerle hesaplanmış, hesaplanan sonuçlar deneysel çalışma ile elde edilenler ile kıyaslanmıştır. 

Deneysel çalışma aşamasında, EN 10130:2006 DC03 kalite IF çeliği, soğuk haddelenerek, haddeleme esnasında oluşan kuvvetler ve diğer parametreler tespit edilmiştir. Literatürde yapılan araştırmalar ile soğuk haddelemede kullanılan analitik yöntemler incelenmiş ve her bir yöntem ile, deneysel çalışmada elde edilen veriler kullanılarak soğuk haddeleme kuvveti analitik olarak hesaplanmıştır. Bir sonraki adımda soğuk haddeleme yapılan hat ve kullanılan malzeme sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak modellenmiştir. Deneysel çalışmada elde edilen parametreler ile haddeleme simulasyonu yapılmış, hadde kuvveti elde edilmiştir.

Deneysel çalışma, Analitik ve Nümerik analizlerden birbirine yakın sonuçlar elde edilmiştir. Daha önce haddeleme pratiği yapılmamış bir malzemenin haddeleme sırasında nasıl davranış sergileyeceği veya hangi parametrelerle nasıl haddelenebileceğinin önceden çok yakın bir şekilde tahmin edilebileceği görülmüştür.

Abstract:
Keywords: Cold Rolling, Finite Element Analysis, Plastic Deformation, IF quality, Roll Force

Cold rolling is a forming method consisting of elastic and plastic deformation zones. Plastic deformation forms the basis of the rolling process. Determination of the rolling force required for rolling the material is used to calculate the size of the rolling mill and the required motor forces, or to determine whether the available rolling capacity. In addition, during the development of new grades of steel, the rolling force is taken as the basis for calculating which quality should be rolled with which parameters.

In this study, Cold rolling rolling force was calculated by analytical and numerical methods and the results were compared with those obtained by experimental study.

In the experimental study stage, the forces and other parameters which are formed during rolling are determined by cold rolling of EN 10130: 2006 DC03 quality IF steel. In the literature, analytical methods used in cold rolling were examined and with each method, cold rolling roll force was calculated analytically by using the data obtained in the experimental study. In the next step, the cold rolling line and the material used are modeled using finite element software. Rolling simulation was performed with the parameters obtained in the experimental study and the rolling force was obtained.

Experimental study, Analytical and Numerical analysis results were obtained close to each other. It has been found that how a material which has not previously been rolled will behave during rolling or with which parameters it can be predicted very closely in advance.