Wear analysis of hot forging dies
Sıcak dövme kalıplarının aşınma analizi
- Tez No: 153700
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN AKKÖK, PROF. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aşınma, Aşınma Modeli, Aşınma Katsayısı, Metal Şekillendirme, Sıcak Dövme, Kapalı Kalıpta Dövme, Sonlu Hacim Analizi. vıı, Wear, Wear Model, Wear Coefficient, Metal Forming, Hot Forging, Closed-Die Forging, Finite Volume Analysis
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
oz SICAK DÖVME KALIPLARININ AŞINMA ANALİZİ ABACHI, Siamak Yüksek Lisans, Makine Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Metin AKKÖK Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Mustafa İlhan GÖKLER Aralık 2004, 94 sayfa Dövme işleminde kullanılan kalıpların servis ömürleri büyük oranda aşınma, yorulma kırılması ve kalıcı şekil değişimleri gibi nedenlerle sınırlıdır. Sıcak dövme işlemlerinde aşınma, kalıpların servis ömürlerinde en baskın faktördür. Bu çalışmada, bir sıcak dövme işleminin son aşamasında kapalı bir kalıptaki aşınma analizi gerçekleştirilmiştir. Dövülecek parçanın ilk geometrisi koordinat ölçüm cihazı (CMM) ile ölçülmüş ve parçaya ait bilgisayar modeli ve bir kafile üretiminde aşınmış kalıp bir dövme firması tarafından sağlanmıştır. Sıcak dövme işlemi 1100°C sıcaklıktaki iş parçası ve 300°C sıcaklıktaki kalıp ile 1600 tonluk mekanik preste 678 parça üretilerek gerçekleştirilmiştir. Kalıp ve iş parçası sırasıyla AISI L6 takım çeliği ve DİN 1.4021 kod numaralı malzemelerdir. Kalıp ve iş parçası için dövme işleminin benzetimi Sonlu Hacim Metodu kullanılarak MSC.SuperForge yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Kalıp içerisindeki malzeme akışı, malzemenin kalıp içini dolduruşu, temas basınç dağılımı, kayma hızları, kalıp yüzey ve sıcaklık dağılımı incelenmiştir. Tek bir dövme işlemindeki aşınma miktarı, başlangıç değeri olarak 1 x 10“12 Pa”1 visabit aşınma katsayısı ile Archard denklemi kullanılarak elde edilmiştir. Kalıp yüzeyinde aşınma derinliği Sonlu Hacim benzetimi sonuçlarının her adımında tespit edilmiş ve toplam aşınma miktarı belirlenmiştir. Aşınma analizi sonuçlarını, aşınmış kalıp değerleriyle karşılaştırmak için aşınmaya maruz kalan kalıba ait yüzey ölçümleri CMM cihazı ile yapılmıştır. Kalıp aşınmasına ait sayısal sonuçlarım aşınmış kalıp değerleriyle karşılaştırılmasıyla kalıp yüzeyindeki farklı noktalar için boyutsal aşınma katsayıları elde edilmiş ve sonunda boyutsal bir aşınma katsayısı önerilmiştir. Sonuç olarak, aşınma katsayısı 6.5 xlO“13 Pa”1 olarak belirlenmiş ve benzer şartlardaki sıcak dövme işlemlerinde kullanılan kalıp ömürlerinin ve aşınma miktarlarının (derinlikleri) belirlenmesi için iyi bir yaklaşım sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT WEAR ANALYSIS OF HOT FORGING DEES ABACHI, Siamak M. S., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Metin AKKÖK Co-Supervisor: Prof. Dr. Mustafa İlhan GÖKLER December 2004, 94 pages The service lives of dies in forging processes are to a large extent limited by wear, fatigue fracture and plastic deformation, etc. In hot forging processes, wear is the predominant factor in the operating lives of dies. In this study, the wear analysis of a closed die at the final stage of a hot forging process has been realized. The preform geometry of the part to be forged was measured by Coordinate Measuring Machine (CMM), and the CAD model of the die and the worn die were provided by the particular forging company. The hot forging operation was carried out at a workpiece temperature of 1100°C and die temperature of 300°C for a batch of 678 on a 1600-ton mechanical press. The die and the workpiece materials were AISI L6 tool steel and DIN 1.4021, respectively. The simulation of forging process for the die and the workpiece was carried out by Finite Volume Method using MSC.SuperForge. The flow of the material in the die, die filling, contact pressure distribution, sliding velocities and temperature distribution of the die have been investigated. In a single stroke, the depth of wear was evaluated using Archard's wear equation with a constant wear coefficient of 1 x 10“12 Pa”1 as an initial value. The depth of wear ivon the die surface in every step has been evaluated using the Finite Volume simulation results and then the total depth of wear was determined. To be able to compare the wear analysis results with the experimental worn die, the surface measurement of the worn die has been done on CMM. By comparing the numerical results of the die wear analysis with the worn die measurement, the dimensional wear coefficient has been evaluated for different points of the die surface and finally a value of dimensional wear coefficient is suggested. As a result, the wear coefficient was evaluated as 6.5 xlO“13 Pa”1 and considered as a good approximation to obtain the wear depth and the die life in hot forging processes under similar conditions.
Benzer Tezler
- Bir el aletinin ve kalıbının dövme üretim prosesinde sıcak şekillendirme özelliklerinin incelenmesi
Investigation of hot forming properties of a hand tool and its die in the hot forging process
ECE DESTİNA BEKLETENLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİMGE İRİZALP
- Lokal sert dolgu kaynağı yöntemiyle sıcak çelik dövme kalıplarının ömrünün uzatılması
Improvement of die service life through local overlay welding
ALPKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Analysis and design of preforms for non-axisymmetric press forgings
Eksenel simetrik olmayan pres dövmeler için önşekillendirme kalıbı analizi ve tasarımı
ALİ ERKİN KUTLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER
- Analysis and preform design for long press forgings with non-planar parting surfaces
Kalıp ayırma yüzeyi düzlemsel olmayan pres dövme uzun parçalar için analiz ve ön şekillendirme tasarımı
AHMET BARIŞ KARAGÖZLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER
PROF. DR. HALUK DARENDELİLER
- AISI D2 soğuk iş takım çeliklerinin darbeli kayma aşınma davranışına mikroyapının etkisi
The effect of microstructure on impact sliding wear behavior of AISI D2 cold work tool steels
HALİL İBRAHİM FİLİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN