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: Ekstrüzyon, Optimizasyon, Sertlik, Sonlu elemanlar yöntemi, Extrusion, Optimization, Hardness, Finite element method
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- Ağızlık açma mekanizmalarının tasarımı
Başlık çevirisi yok
RECEP EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL R. ALPAY
- Gazi tipi eksternal fiksatörlerle yapılan uygulamalarda kırık hattındaki kompresyonun biyomekanik olarak“strain gage”lerle tayini
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN ŞENGÜL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ASLANOĞLU