Diyaframla Hidrolik Şekillendirmede Paslanmaz AISI-301 Çeliklerin Geri Esneme Miktarlarının Sayısal ve Deneysel İncelenmesi
Numerical And Experimental Investigation Of Springback Of Aisi-301 Steels By Hydroforming With Membrane Diaphragm
Yazar: Eren, Ertuğ; Rafighi, Mohammad
Dergi: Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Vol. 13 No. 4, 2025
Anahtar kelimeler: Optimization Techniques in Mechanical Engineering ; Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri ; Mechanical Engineering (Other) ; Makine Mühendisliği (Diğer) ; Manufacturing Management ; İmalat Yönetimi ; AISI-301 Steel,Hydroforming Process,Springback,Sheet Metal ; AISI-301 Çelik,hidroforming işlemi,Geri Esneme,Sac Metal

AISI-301 çelik, yüksek mukavemet ve korozyon direnci özelliğiyle havacılık ve otomotiv endüstrilerinde sıklıkla tercih edilir. Bu malzemenin şekillendirilme yöntemlerinden biri de form kalıbı üzerinde hidroforming işlemidir. Bu yöntemle diyafram ile parçaya iletilen yüksek basınçla, parçanın kalıp geometrisini alması sağlanır. Ancak bu şekillendirme operasyonu esnasında öngörülemeyen geri yaylanma miktarları parçanın istenmeyen şekilde üretilmesine neden olabilir. Bu çalışmada AISI-301 çelik sac malzemenin hidroforming işlemi sonrasındaki geri yaylanması incelenmiştir. Geri yaylanmayı etkileyen faktörler olan kalınlık, büküm açısı ve büküm radyusunu incelemek üzere 0,635 mm, 1,016 mm ve 1,27 mm kalınlıkta numuneler, 2,5 mm, 5 mm, 7,5 mm ve 10 mm büküm yarıçapları ve 90° ve 120° büküm açısı olan kalıp üzerinde hidroformla şekillendirmeye tabi tutulmuşlardır. Aynı zamanda bu değişkenlerle şekillendirme prosesinin sonlu eleman analizleri PAM-STAMP programında gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları ile deney sonuçları karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Hem deneyler hem de sonlu eleman analizleri AISI-301 paslanmaz çelik sac malzemenin sac kalınlığı ve büküm radyusu oranın 0,1’e yaklaştığı durumlarda geri yaylanma miktarının 20 derecelere kadar çıktığı hesaplanmıştır.

AISI-301 steels with their high strength and corrosion resistance, are widely preferred in the aerospace and automotive industries. One of the forming methods for this sheet metals is hydroforming on a form die. In this method, the high pressure transmitted to the part by the diaphragm ensures that the part takes the shape of the die geometry. However, during this forming operation, unpredictable amounts of springback can cause the part to be produced with undesirable deviations. In this study, the springback of AISI-301 sheet material after the hydroforming process was investigated. In this context, specimens with thicknesses of 0.635 mm, 1.016 mm, and 1.27 mm were subjected to hydroforming using a die with bending radius of 2.5 mm, 5 mm, 7.5 mm, and 10 mm and bending angles of 90° and 120° to examine the effects of thickness, bending angle, and bending radius on springback. Additionally, the finite element analyses of the forming process with these variables were conducted using the PAM-STAMP software. Both FEA and experiments have shown that in cases where the sheet thickness to bending radius ratio of AISI-301 stainless steel sheet material reaches 0.1, the amount of springback can reach up to 20 degrees.process with activation energies of Mo and Fe 25.62 kJ/mol and 19.51 kJ/mol, respectively.