Yüksek hızda şekillendirmeye etki eden kalıp parametrelerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental analysis of deformation of aluminum cylindrical cups formed under high velocity by using gas detonation
Yazar: HALİL İBRAHİM DEMİRCİ
Danışman: PROF.DR. MUSTAFA KURT ; PROF.DR. İBRAHİM KADI
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Derin çekme = Deep drawing ; Detonasyon = Detonation ; Sac-metal = Sheet-metal ; Şekil verme = Shaping

Özet:
Bu çalışmada, Yüksek Hızda Şekillendirme (YHŞ) tekniklerinden biri olan Gaz Detonasyonu ile Şekillendirme metodu kullanılarak alüminyum levhaların (Etial-5 ve Etial- 98) silindirik kap biçiminde şekillendirilmesine etki eden kalıp parametrelerinin deneysel olarak incelenmesi araştırılmıştır. Bu amaçla Asetilen (C2 Efe) - Oksijen (O2) karışımıyla detonasyon elde edilen Çift Kademeli Detonasyonla Şekillendirme Makinası (ÇKDŞM) tasarlanarak imal edilmiştir. Sisteme gönderilen reaktant miktarı, Çift Kademeli Detonasyon Tüp (ÇKDT) hacminin % 50, % 60, % 80, %100, %120 veya % 140'ı oranında alınarak, manometre ve debi metrelerle bilgisayar kontrollü olarak yapılmış ve geliştirilen Bilgisayar Destekli Ölçme (BDÖ) sistemi ile detonasyon hızlan ve detonasyon basınçları ölçülmüştür. Kalıp derinliğinin serbest bırakıldığı şekillenme deneylerinde sisteme % 50 hacim oranında reaktant gönderilerek, kalıp üst yarıçapları (r) 5 mm, 10 mm ve 15 mm olan silindirik kalıplar içinde alüminyum levhaların şekillendirilme işlemi yapılmış, preste şekillendirilen parçalarla karşılaştırılmıştır. Kalıp derinliği sınırlanarak (20 mm - 22,5 mm- 25 mm - 27,5 mm - 30 mm -32,5 mm) çeşitli reaktant oranlarında ve kalıp kavislerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneyler esnasında detonasyon hız ölçümü ikinci tüp üzerinde, detonasyon basıncı ise kalıp üst yüzey bölgesinde yapılmıştır. Farklı kalıp kavislerindeki silindirik kalıplar içinde biçimlendirilen alüminyum levhaların uzama, kesitteki değişim ve kalıbı doldurma oranlan ölçülerek analiz edilmiştir. Bu datalar preste, daha iyi şekillenme kabiliyeti olan Etial-5 malzemesi kullanılarak şekillendirilen parçalarla şekillenme oranı, birim uzama ve kesitteki değişim açısından karşılaştırılmışlar. ÇKDŞM ile kullanılan her kalıp kavisi ve kalıp (hinliğinde yapılan deneylerde birim uzama, şekillenme, ulaşılan derinlik, kalıbı doldurma ve kesitteki daralma açısından preste elde edilen deneylerden % 30 ile % 50 arasında daha iyi sonuçlar elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Yüksek hızda şekillendirme, Gaz detonasyonu ile şekillendirme, Sacların şekillendirilmesi.

Abstract:
In this research, cylindrical cups formation of Aluminum alloy sheets (Etial-5-Etial- 98) has been investigated by using detonation forming method. Double staged detonation forming machine system has been designed and manufactured to be achieved by Acetylene (C2 H2) - Oxygen (O2) mixture accepting as equal amount of the volume ratio of the mixture. % 60, % 80, % 100, % 120 or % 140 of volume of the reactant (mixture of C2H2- O2) for the Double Staged Detonation Tube (DSDT) has been controlled by manometer and flow meter in conjunction with a computer programme and PLG card. In the primary tube of the DSDT, it has been reached to shock speed and the detonation velocity was measured in the second tube and recorded by computer controlling system. The detonation energy achieved was directed towards the Aluminum sheet, inserted on the cup shaped die which is die radius 5, 10 and 15 mm and die height changed 20 to 32,5 mm, in order to achieve cup shaped formation. Volume of cup shape formability of the sheets has been evaluated. Formability amount of shaped Aluminum sheets obtained from detonation process of cylindrical dies has been measured for analysis of comparison of the results of conventional deep drawing. The results obtained from experimental studies showed that the Double Staged Detonation machine system has better performances between 30 % and 50 % than conventional deep drawing process in this research.