Computer aided design and analysis for forging of common rail
Dizel yakıt dağıtıcılarının dövme yöntemi ile üretilmesi için bilgisayar destekli tasarım ve analiz
- Tez No: 624150
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dizel Yakıt Dağıtıcı, Dövme, Sıcak Dövme, Dövme İşlemi Tasarımı, Dövme Kalıbı Tasarımı, Pres Dövme, Common Rail, Forging, Hot Forging, Forging Process Design, Forging Die Design, Press Forging
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Dizel yakıt dağıtıcılar, yakıt tüketimini etkilediğinden, otomotiv endüstrisi için önemli parçalar olup dizel motorlarda kullanılırlar. Dizel yakıt dağıtıcılar birçok fayda getirir. Yakıt iyi yanar ve yakıt tüketimi azalır. Egzoz emisyon değerleri daha düşük, yanma verimi daha yüksek ve motor daha sessiz olur. Dizel yakıt dağıtıcılar, sıcak dövme yöntemi kullanılarak üretilmektedir. Dizel yakıt dağıtıcılar, karmaşık geometrileri nedeniyle, iş parçası malzemesinin % 30-40'ı çapakla ki çapak hurda olarak düşünülür, dövülür. Dövme endüstrisinde malzeme israfının azaltılması, doğrudan maliyeti etkilediğinden incelenmeye değerdir. Bu tez çalışmasının amacı, bilgisayar destekli mühendislik yazılımı kullanarak dizel yakıt dağıtıcıların dövme yöntemi ile üretilmesindeki malzeme israfını en aza indirgemektir. Bu çalışmada, karmaşık geometrili iki dizel yakıt dağıtıcı için dövme süreci tasarımı ve benzetimi ile kalıp tasarımı üzerinde çalışılmıştır. İlk olarak, parçaların hacim dağılımı analiz edilmiştir. Biyet kesit alanı geometrisi seçilmiş ve boyutları belirlenmiştir. Ön şekillendirme aşamasında malzeme dağılımı elde etmek için uygun ön şekillendirme geometrileri tasarlanmalıdır. Bu amaçla çeşitli alternatif ön şekillendirme geometrileri üzerinde çalışılmıştır. Piyasada bulunan bir sonlu hacim yazılımını kullanarak, tasarlanmış ön şekillendirme ve son dövme aşamaları için sıcak pres dövme işlemlerinin benzetimi yapılmıştır. Bilgisayar analiz sonuçlarına göre, bu incelenen dizel yakıt dağıtıcılar, dövme hacminin % 13-25'lik bir çapak miktarı ile üretilmiştir. Bu çalışma, bir çelik dövme şirketi ile işbirliği içinde gerçekleştirilmiştir. Testleri endüstriyel ortamda gerçekleştirebilmek için, üzerinde çalışılan dizel yakıt dağıtıcılardan biri için dövme kalıpları imal edildi ve ilgili şirkette bulunan 2500 tonluk krank dövme presi kullanılarak dövme işlemi gerçekleştirildi. Dövme işlemi benzetim sonuçları ve endüstriyel ortamdaki denemelerin sonuçları karşılaştırılmış ve iyi bir uyum gözlemlenmiştir. Bu çalışma sonucunda, dizel yakıt dağıtıcılar dövme işleminde flaş miktarı, dövme hacminin % 30-40'ından % 13-25'e düşürülmüştür. Ayrıca, ön şekillendirmede çapak oluşumu engellenmiştir.
Özet (Çeviri)
The common rails are important parts for the automotive industry and used in diesel engines, since it affects the fuel consumption. Common rails bring several advantages. Fuel burns well and fuel consumption reduces. Exhaust emission values are lower, combustion efficiency is higher and the engine is quieter. The common rails are manufactured by using hot forging process. The common rails are forged with flash as considered waste of material, 30-40 % of the workpiece material, due to their complex geometries. Reducing the waste of material in the forging industry is worth to be studied since it affects cost directly. The scope of the study is to minimize the material waste in common rail forging by using computer aided engineering software. In this study, forging process design and simulation, and the die set design have been studied for two common rails with complex geometries. Firstly, the volume distributions of the parts have been analyzed. The billet cross section geometry has been chosen and the billet dimensions have been determined. To obtain the material distribution at the preform stage, proper preform geometries would be designed. For this purpose, several alternative preform geometries have been studied. By using a commercially available finite volume software, hot press forging processes have been simulated for the designed preform and final stages. The computer analysis results have shown that it is possible to produce these studied common rails with the flash of 13-25 % of the forging volume. The study has been realized in cooperation with a steel forging company. To conduct the experiment in industrial environment, the forging dies of one of the particular common rails have been manufactured and forging experiment has been realized by using the 2500 tons crank forging press available in the particular company. The forging process simulation results and the results of the experiments in industrial environment are compared and good agreement has been observed. As a result of this study, the flash amount in common rail forging is reduced from 30-40 % to 13-25 % of the forging volume and the flash formation at the preforming stage has been eliminated.
Benzer Tezler
- Toz yatağında katmanlı imalat prosesinin sonlu elemanlarla modellenmesi
Process modeling of powder bed fusion additive manufacturing with finite element method
FATİH YARDIMCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Analysis of metal forming by using isogeometric elements
Metal şekillendirme işlemlerinin izogeometrik elemanlar kullanılarak analizi
YASİN ÖZDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK DARENDELİLER
- Bir dişli pompa grubunun imalatında eşzamanlı mühendislik ve grup teknolojisi
The carrying out of group technology in the concurrent engineering concept on a factory which is manufacturing gear pomp
ALPER ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEOMAN KURTAY
- Hücresel imalat sistemleri tasarımı ve uygulaması
Başlık çevirisi yok
ALAETTİN VARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MEHMET TANYAŞ