YATIK AĞIZ AÇMA VE KALİBRE ETME MAKİNASININ YAPISAL ANALİZİ VE AĞIRLIK OPTİMİZASYONU
YATIK AĞIZ AÇMA VE KALİBRE ETME MAKİNASININ YAPISAL ANALİZİ VE AĞIRLIK OPTİMİZASYONU
Yazar: Yavuzcan, Hüseyin Güçlü; Önder, Murat; Keçel, Selçuk; Akkurt, Adnan; Korkmaz, M. Sadi
Dergi: Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Vol. 3 No. 3, 2015
Anahtar kelimeler: Endüstriyel tasarım 1; Yapısal Analiz 2; Ağırlık Optimizasyonu 3; Yatay pres 3

Bu çalışmada, takım tezgâhlarının ağırlık optimizasyonlarının önemini ortaya koymak için; jant üretiminde kullanılan yatık ağız açma ve kalibre etme tezgâhının yapısal analizlerine dayalı olarak ağırlık optimizasyonu yapılmış ve Von-Mises gerilmelerinin kritik değerleri göz önüne alınarak tezgâhı oluşturan temel elamanların dayanımları hesaplanmıştır. Tasarımı yapılan yatık ağız açma ve kalibre etme tezgâhında jant şekillendirilmesi için uygulanan yüklerin sistem tarafından emniyetli bir şekilde taşınabilmesi için yapısal dayanım analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapısal dayanım analizlerinden elde edilen sonuçlar doğrultusunda makina gövdesinde kullanılacak olan malzemenin kontrolü yapılmış ve aynı çalışma şartları altında ağırlık optimizasyonu için hafifletme aşamasına geçilmiştir. Makinanın taşıyıcı sistemi ve taşıyıcı sistemi oluşturan elemanlarının analiz sonuçlarına dayanılarak, sisteme ait optimum geometrik boyutlar belirlenmiştir. Dayanım analizleri ile hafifletme sonuçları karşılaştırıldığında makinanın çalışma esnasında oluşan kuvvet dağılımlarının belirlenen hafifletmeler sonunda kritik değerleri aşmadığı görülmüştür. Yapılan ağırlık optimizasyon işlemi sonunda düzlem taşıyıcı sistemin desteklerinde toplam ağırlık %24,12 oranında azalmıştır. Malzeme maliyetleri ve gereksiz yüklerin makina ömrüne olumsuz etkileri değerlendirildiğinde, çalışma kapsamında uygulanan işlemlerin benzer makinalarda da uygulanmasının faydalı sonuçlar ortaya çıkarabileceği değerlendirilmektedir.

In this study, basing on the structural analysis, the topology optimization of horizontal mouth opening and calibrating machine used for wheel rim production machine was analyzed and considering the critical values of Von-Mises stresses, the strengths of the main parts of the machine were calculated in order to demonstrate the importance of topology optimization of machine tools. To carry out the applied loads for wheel rim shaping on the designed machine safely by the system, structural strength analysis was performed. Basing on the results obtained from the structural analysis, the material to be used in the machine was checked and relieving process was carried out for the topology optimization under the same operating conditions. Afterwards, the optimum geometrical dimensions of the system was assessed considering the analysis results carrier system and elements of the carrier system of the machine. The comparison of the strength analysis and lighting results indicated that after the applied lighting, the force distributions have not exceed the critical values. After topology optimization process, total weight of the plane carrier system supports was reduced by 24.12%. Considering the material costs and negative effects of the unnecessary loads on the economical life of the machine, the process implemented for this the machine would be useful for similar machines