Optimum preform and die shape design for improved hardness distribution in cold forged parts
Soğuk dövme parçalarda sertlik dağılımının kalıp ve iş parçası başlangıç şekillerinin optimizasyonu yoluyla iyileştirilmesi
- Tez No: 200266
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Soğuk sekilendirme yöntemleriyle ile imal edilmis parçalarda sertlik dağılımı, parçanın sekillendirilebilirliğine ve kullanım sürecindeki performansına olan etkisi nedeniyle önem tasır. Soğuk sekillendirme uygulamalarında is parçasının sertliği peklesme sonucu artar. Bu artıs, uygulanan plastik sekil değistirme miktarı ile iliskilidir. Bu iliski analitik olarak ifade edilebilir. Bu iliskinin, ilgili malzeme özelliklerinin ve meydana gelen plastik sekil değisimlerinin bilinmesi halinde, is parçasındaki sertlik dağılımı bulunabilir. Bu çalısmada, geri ekstrüzyon yöntemi ile imal edilmis parçada, kalıp ve is parçası baslangıç geometrilerinin optimizasyonuyla, sertlik dağılımının iyilestirilmesi amacına yönelik yöntem gelistirilmistir. Meydana gelen plastik sekil değisiminin bulunması amacıyla, islemin sonlu elemen modeli hazırlanmıstır. Ardından sertlik ve sekil değisimi arasındaki analitik iliskiden faydalanılarak sertlik dağılımı elde edilmistir. Bunu takiben kalıp geometrisini tanımlayan iki ve kalıp bosluğunu belirleyen bir optimizasyon değiskeni tanımlanmıstır. Bu değiskenlerin alabileceği değerler için sınırlar tanımlanmıstır. Son adımda, Nelder-Mead yöntemini baz alan optimizasyon kodu hazırlanmıs, hazırlanan bu kod sonlu elemanlar modeliyle iliskilendirilmistir. Sonuç olarak, sertlik dağılımınında önemli derecede iyilesme sağlanmıstır. Ek olarak, kalıp ve is parçası arasında sürtünme katsayısının en aza indirilmesinin, sertlikte daha az değisimi beraberinde getirdiği görülmüstür. Ayrıca, kalıp bosluğunda azalmanın sertlik değisiminin azaltılması yönünde olumlu etkisi olduğu gözlenmistir.
Özet (Çeviri)
To predict and then to control hardness distribution in a cold formed part is important, since it is a critical property due to its effects on the forgability of the part and its performance in use. In cold forming processes, hardness of the workpiece is increased as a result of work hardening. The amount of increase is related to the extent of induced plastic strains. This strain-hardness relation may be expressed analytically. Thus, one may obtain the hardness distribution in a cold formed part, once the material properties and induced plastic strains are known. In this research, a methodology is proposed to improve the hardness distribution in a backward extruded cup by optimizing die and preform shapes. Firstly, a finite element model of the backward extrusion process was developed to obtain the effective strain distribution. Then, an analytical relation between strain and hardness was used to determine the hardness distribution. Two variables defining the punch tip geometry and one variable defining the die were selected as optimization variables. The ranges of values that optimization variables could take were constrained. Nelder-Mead was used as the search algorithm to find the optimum process design. An optimization code was developed incorporating the finite element model and the optimization procedure. The results show that significant improvements in hardness distribution can be achieved using the proposed optimization procedure. It was found that the smaller the die clearance, the more uniform the hardness distribution would be. Moreover, it was observed that a smaller friction constant for die-workpiece interface results in a more homogenized hardness distribution.
Benzer Tezler
- Bir alüminyum alaşımı ile basınçlı döküm yöntemi kullanılarak tabanca gövdesi üretimi
With one of aluminum alloy using die casting method producing gun body
VOLKAN TOPTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- S-allümina (Saffil) takviyeli ZA 12 esaslı kompozit malzemelerin infiltrasyon yöntemi ile üretim ve özelliklerinin incelenmesi
Production of saffil (S-AlzO3) fibre reinforced Zinc-Aluminum Alloy (ZA12) matrix composites using infiltration technique and study of their properties
SÜLEYMAN CAN KURNAZ
- Alaşım elementlerinin çinko alüminyum esaslı ZA 8 alaşımının sertlik ve darbe direncine etkisi
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN BELKIS
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT
- Etial 150 alüminyum alaşımının talaşlı işlenebilme ve mekanik özelliklerine enjeksiyon parametrelerinin etkisi
Effect of injection parameters on mechanical properties and machinability of etial 150 aluminum alloy
NURULLAH GÜLTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEKİR YALÇIN