Dişi kalıpla sıcak hidroşekillendirme prosesinde AA5754 alaşımının şekillendirilebilirliğinin araştırılması
Investigation on the formability of AA5754 alloy in warm hydroforming with die process
- Tez No: 1016432
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEVLÜT TÜRKÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Konstriksüyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde hafif alaşımlar ve yüksek mukavemetli malzemelerin oda sıcaklığındaki sınırlı şekillendirilebilirlik sorununu aşmak için kullanılan Dişi Kalıpla Sıcak Hidroşekillendirme Prosesi (SHŞ-D), deneysel olarak incelenmiştir. Daha önce literatürde araştırılmayan bu proseste farklı sıcaklıklarda başarıyla şekillendirilen en büyük ilkel sac çapı değerleri tespit edilmiş ve şekillendirilen parçalarda kalınlık dağılımı, flanş çapı ve taban radyüsü ölçümleri yapılmıştır. Prosesin malzemenin iç yapısına etkisini araştırmak için de mikroyapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan AA 5754 alüminyum alaşımı deney malzemesi olarak belirlenmiş, malzemenin O (tavlı) ve deformasyonla yarı sertleştirilmiş H22 (tavsız) temperleri için deneyler yapılmıştır. Deneylerde 50 mm çapında silindirik kaplar üretilmiş ve bunun için gerekli kalıpların tasarım ve imalatları yapılmış, mevcut hidroşekillendirme presine ısıtma ve sıcaklık kontrol sistemleri entegre edilmiştir. Çalışma kapsamında, sıcaklık ve sıvı basıncının uygun kontrolü sağlanarak SHŞ-D prosesinin şekillendirilebilirlik açısından avantajları ortaya konulmuştur. Buna göre oda sıcaklığında Sınır Çekme Oranı (SÇO) 1,72 olan AA5754-H22 malzemenin SÇO değeri 300 °C'de 2,0 değerine kadar artmıştır. Böylece SHŞ-D prosesinde, klasik derin çekme prosesindeki SÇO değerlerine ulaşan bir şekillendirilebilirlik artışı elde edilebildiği bulunmuştur. Her ne kadar SHŞ-D prosesi klasik derin çekmeye göre maliyetli, uygulaması zor ve uzun zaman alan bir yöntem olsa da hidroşekillendirmenin kalıp maliyetini azaltma avantajının önemli olduğu prototip parça üretimlerinde ve ince kesitli sac parçalarda klasik derin çekme yerine tercih edilme potansiyeli vardır. Tezde ulaşılan bir diğer önemli sonuç AA5754-O için SÇO, oda sıcaklığında 1,7 olarak elde edilirken diğer sıcaklıklarda H22 temperine oldukça yakın değerlere sahip olmuştur. Kalınlık dağılımı açısından da H22 temperinin O temperine kıyasla çok daha dengeli ve homojen bir deformasyon profili sergilediği tespit edilmiştir. Böylece H22 temper durumunun bölgesel incelmeleri baskılama, kalınlık homojenliği sağlama ve hasarı geciktirme açılarından endüstriyel şekillendirilebilirlik için çok daha avantajlı olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the Warm Hydroforming with Female Die (WHF-D) process, which is utilized to overcome the limited formability challenges of light alloys and high-strength materials at room temperature, was experimentally investigated. In this process, which has not been previously researched in the literature, the maximum initial blank diameters successfully formed at different temperatures were determined, and measurements of thickness distribution, flange diameter, and bottom radius were conducted on the formed parts. Microstructural examinations were performed to investigate the effects of the process on the internal structure of the material. AA 5754 aluminum alloy, widely used in the automotive industry, was selected as the experimental material, and tests were conducted for the O (annealed) and strain-hardened H22 (half-hard) tempers. Cylindrical cups with a diameter of 50 mm were produced, the necessary dies were designed and manufactured, and heating and temperature control systems were integrated into the existing hydroforming press. Within the scope of the study, the advantages of the WHF-D process in terms of formability were demonstrated by ensuring proper control of temperature and fluid pressure. Accordingly, the Limiting Drawing Ratio (LDR) of the AA5754-H22 material, which was 1.72 at room temperature, increased up to 2.0 at 300 °C. Thus, it was found that a formability increase reaching the LDR values of the conventional deep drawing process could be achieved in the WHF-D process. Although the WHF-D process is more costly, difficult to implement, and time-consuming compared to conventional deep drawing, it has the potential to be preferred over conventional deep drawing in prototype part production and thin-section sheet metal parts, where the advantage of hydroforming in reducing tooling costs is significant. Another important result reached in the thesis is that while the LDR for AA5754-O was obtained as 1.7 at room temperature, it reached values very close to the H22 temper at other temperatures. In terms of thickness distribution, it was determined that the H22 temper exhibited a much more balanced and homogeneous deformation profile compared to the O temper. Consequently, it was concluded that the H22 temper state is much more advantageous for industrial formability in terms of suppressing localized thinning, ensuring thickness uniformity, and delaying failure.
Benzer Tezler
- Hidrolik tahrikli preste kapalı kalıpta sıcak dövme prosesinin sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi testi ve analizi
Finite element modeling test and analysis of closed die hot forging process in hydraulic driven press
UTKU BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Enjeksiyon kalıplarında kullanılan sıcak iş takım çeliklerinin yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Surface modifications of hot work tool steel injection molds
SÜLEYMAN ALPER YEŞİLÇUBUK
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN
- Optimisation of annealing parameters and improving die life for nitrided aluminum extrusion dies
Başlık çevirisi yok
MEHMET EMİN AKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN OKUYUCU
- Yığma sıcaklığının sürtünme koşullarına etkisi
The Effects of upsetting temperatures on frictional properties
ŞABAN ÖZMEL
- Demir dışı esaslı sert dolgularla kaplanmış 1.2714 takım çeliğinin mikroyapı ve aşınma karakterizasyonu
Microstructure and wear characterization of 1.2714 tool steel coated with non-ferrous hard fillers
SARPER DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURŞEN SAKLAKOĞLU