Alüminyum 1050 tüplerin şekillendirilmesinin teoriksel ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of forming aluminum 1050 tubes
Yazar: OĞUZ KOÇAR
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM KADI
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Hidrolik şekillendirme temel olarak metal saç veya tüp malzemenin akışkan bir ortamvasıtasıyla (su, viskoz polimerik malzeme vs) kapalı bir kapta şekillendirilmesidir.Hidroforming 1960'lı yıllarda gelişen bir imalat teknolojisidir. Geniş uygulama alanınarağmen gerekli ilgiyi görmemiştir. Bugün, hidroforming geleceği parlak bir şekillendirmeteknolojisi olarak dikkat çekiyor. Dünyada geniş bir uygulama alanına ulaşan hidroformingiki şekilde ele alınabilir 1- Sac metal şekillendirme 2- Tüp şekillendirme. Basınçlı akışkankullanılarak tüplere farklı şekiller verilmesi tüp hidroforming teknolojisi olarak adlandırılır.Bu metot çok karmaşık parçaların şekillendirilebilmesi, üretim periyodunun kısa olması veprototip parçaların üretiminde tasarruf sağlanması gibi özelliklerinden dolayı cazip halegelmiştir. Bu metodun uygulama alanlarının nispeten sınırlı olmasına rağmen, şekillendirmeişleminin daha iyi sonuçlar vermesi, şekillendirme sırasında kırışıklıkların azÖZET (devam ediyor)olması ve şekillendirme işleminin de daha kolay yapılabilmesinden dolayı tercih edilmektedir.Bu çalışmada, akışkan olarak yağ kullanılarak iki farklı yöntemle (şok dalgası ve basınçlıakışkanla) kalıp içerisinde elde edilen basınçla alüminyum tüplerin kalıbın şeklini almasıamaçlanmıştır. Bu amaçla malzemenin şekillenmesi için gerekli basınca dayanıklı ve yüksekbasınçta akışkanın sızmasını önleyecek bir şekillendirme düzeneği tasarlanarak imaledilmiştir. Şekillendirme için 1,5 mm et kalınlığına sahip 210 mm boyunda alüminyum tüpmalzeme kullanılmıştır.Şekillendirmenin teorik modeli eksplisit dinamik analiz kodu kullanan ANSYS/LS-DYNAyazılımı kullanılarak oluşturulmuş ve model çözümlenmiştir. Deneysel ve teorik sonuçlarınkalınlık değişimleri ve şekillendirme miktarlarının karşılaştırılması yapılmıştır. Geliştirilenteorik modellerde et kalınlığının, basıncın ve kalıpla alüminyum tüp arasındaki boşluğunşekillendirmeye etkisi incelenmiştir, kalınlık dağılımlarına göre diyagramlar oluşturulmuş veyırtılma başlangıçları tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Şok dalgası, Basınçlı akışkanla şekillendirme, Sonlu elemanlar metoduBilim Kodu : 626.08.01

Abstract:
Hydro-forming is basically forming sheet metal or tube material in a closed area by using afluid media (water, viscose polymeric material etc.). Hydro-forming is a manufacturingtechnology developed in 1960s. Despite its wide usage are, it hasn?t attracted the requiredinterest. Today hydro-forming attracts attention as being a promising forming technology.Hydro-forming in the world can be handled in two category; 1- Sheet metal forming 2- Tubeforming. Tube forming refers to forming tubes by using pressurized fluids.This method is advantageous for its ability to form complicated parts, its short productionperiod, and its economy when producing prototype parts. Although the application area forthis method is relatively restricted, it is preferred for the better results obtained by this formingprocess, less wrinkles on the formed product, and easier forming procedure.In this study it was aimed to have aluminum tubes formed according to the shape of the mouldby using oil as working fluid with two different methods (shock wave and pressurized fluid).For this purpose, a pressure-proof and impermeable forming mould was designed andmanufactured. An aluminum tube of 1,5 mm thickness and 210 mm length was used.ABSTRACT(continued)Theoretical model of forming was created by ANSYS/LS-DYNA software, which usesexplicit dynamic analysis code, and the model was analyzed. Experimental and theoreticalresults of thickness change and the amount of forming were compared. The effect ofthickness, pressure, and the gap between the mould and the aluminum tube were investigated,and then diagrams were constructed according to the thickness distribution and the beginningpoints of the shears were determined.Keywords : Shockwave, Forming by pressurized fluid, Finite elements method.Science Code : 626.08.01