Tam otomasyonlu erichsen şişirme testi donanımının tasarımı, imalatı ve farklı koşullar için denenmesi
Design, manufacturing and testing of fully automated erichsen cupping test equipment for different conditions
Yazar: YILMAZ ÇAKIŞ
Danışman: PROF. DR. AHMET ÖZDEMİR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Derin çekme = Deep drawing ; Kalıplama = Moulding ; Çekme deneyi = Tensile experiment

Özet:
Bu çalışmada; tam otomasyonlu Erichsen şişirme donanımının tasarımı ve imalatı yapılıp Erichsen testinde etkili olan parametreler deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde Al 1050 (%99,53 saf alüminyum), Al 5754 alüminyum, Ck75 (SAE 1074) ve DP600 çelik sac malzemeler tercih edilmiştir. Deneyler; tasarımı ve imalatı tez kapsamında gerçekleştirilen tam otomatik Erichsen donanımında; 5 mm/dak, 6,25 mm/dak ve 8 mm/dak farklı çekme hızlarında, ISO 20482 (TS EN ISO 20482) standardına uygun olarak 8 mm, 15 mm ve 20 mm küresel uçlu zımbalar ile yapılmıştır. Baskı plakası kuvveti ve zımba kuvveti 0,00 ve Erichsen Sabiti (ES) servomotor ve servoredüktör üzerinden 0,0000 hassasiyetinde ölçülmüştür. Deneylerde anlık yük, ortalama en büyük yük, numune genişliği, numune kesiti, zımba küre çapları, zımba hızlarının birbirleri ile ve Erichsen Sabiti ile ilişkileri elde edilmiş ve değerlendirilmiştir. Erichsen şişirme testlerinde; numune kesiti ve numune genişliğinin artmasıyla ve zımba çapının 1,5 katından sonra Erichsen Sabiti'nin artmaya başladığı, malzeme genişliği zımba çapına eşit olduğunda ise zımba yükünün düştüğü tespit edilmiştir. Tasarımı, imalatı ve ortaya konan deneysel bulguları itibariyle gelecek bilimsel çalışmalar için 0,1 mm hassasiyette ve güvenilir Erichsen Sabiti değerlerini tespit edecek nitelikte bir donanım elde edilmiştir.

Abstract:
In these study; the fully automated Erichsen cupping equipment was designed and manufactured and the effective parameters in the Erichsen test were experimentally investigated. Al 1050 (99.53% pure aluminum), Al 5754 aluminum, Ck75 (SAE 1074) and DP600 steel sheet materials were preferred in the experiments. The tests were carried out based on 8 mm, 15 mm and 20 mm ball point punches according to the ISO 20482 (TS EN ISO 20482) standard at the different drawing speeds (5 mm/min, 6.25 mm/min and 8 mm/min). Experiments were carried out on fully automatic Erichsen equipment, which was designed and manufactured within the scope of the thesis. The blank holder force and the punch force were measured at 0.00 and Erichsen Constant (ES) with an accuracy of 0.0000 over servomotor and servoreducer. In the experimental study, the relationships between instantaneous load, average maximum load, sample width, sample cross-section, punch sphere diameters, punch speeds with each other and with Erichsen Constant were obtainned and evaluated. In the Erichsen cupping tests, it was determined that the Erichsen Constant began to increase with the increase of the sample cross section and sample width and after 1.5 times the punch diameter. It has been determined that the CK75 steel sheet material should not be less than 1.5 times the diameter of the punch and that the punch load decreased when the sample width was equal to the punch diameter. The test equipment has been successfully produced in the respect to the unique design, the precise manufacturing and the reliable test results for future scientific studies.