Process-chain simulation of manufacturing of aerospace bearings
Havacılık rulmanlarının imalat zincirinin modellenmesi
- Tez No: 920767
- Danışmanlar: PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER MUSIC
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 187
Özet
Havacılık rulmanlarının imalat zincirinde, sıcak dövme prosesi son derece kritik bir rol oynamaktadır. Rulman imalatında kullanılan malzemeler, sıcak dövme prosesi sırasında hasar oluşumuna sebep olabilecek son derece yüksek deformasyonlara maruz kalırlar. Bu hasar oluşumu hem malzemeyi hem de prosesleri etkileyebileceği gibi nihai olarak da ürünün özelliklerini etkiler. Bu çalışmada, M50 çeliğinin malzeme davranışını yüksek hassasiyette elde etmek için Gleeble 3800 kullanılarak sıcak basma testleri yapılmıştır. Takiben, normalize Latham-Cockcroft (LCn) hasar kriteri için tetikleme değerini belirlemek amacıyla, deneysel ve Forge NxT 3.2® yazılımı kullanılarak simülasyon yoluyla sıcak çekme testleri gerçekleştirilmiştir. Ardından, belirlenen LCn hasar kriterinin metalurjik temeli, M50 çeliği mikroyapılarının taramalı elektron mikroskobu ve optik mikroskop ile detaylı inceleme çalışmaları ile açıklanmıştır. Nihai olarak, hesaplanan LCn hasar kriteri değerine dayanarak, çok istasyonlu sıcak dövme sürecinin (ezme, kapalı kalıp dövme, iç-dış bilezikleri ayırma olmak üzere kesme prosesi) simülasyonu Forge NxT 3.2® yazılımında gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma, özellikle sıcak dövme sürecinin üçüncü aşamasına, hassas ve düzgün bir kesim yüzeyi elde etmek esas olan bilezikleri ayıran kesme prosesine odaklanmıştır. Çok istasyonlu sıcak dövme sürecinin ilk simülasyon çalışmaları, çeşitli kalıp boşlukları ve dövme başlangıç sıcaklıkları kullanılarak yapılmış, ardından farklı pres hızları seçilerek, bu parametrelerin simülasyon sonucuna etkileri değerlendirilmiştir. Takım geometrisinin kesme prosesine etkisini değerlendirmek için, kalıp köşeleriyle temas eden takım kenarlarına çeşitli açılarda radyal ve konik şekiller eklenmiştir. Ayrıca, simülasyon sonuçlarını doğrulamak amacıyla sıcak dövme simülasyonları saha denemeleri ile gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The hot forging process is crucial in the manufacturing chain of aerospace bearings. Materials used in bearing production typically experience significant deformation during hot forging, which leads to damage evolution. This evolution can impact both the material and the process, ultimately affecting the final product's properties. In this study, hot compression tests were performed on the Gleeble 3800 to accurately obtain the material behaviour of M50 steel. Afterward, hot tensile tests were performed through experiments and simulations using Forge NxT 3.2® software to determine the triggering value for the normalized Latham-Cockcroft (LCn) damage criterion. Subsequently, the metallurgical basis for the determined LCn damage criterion was elucidated through detailed microstructural examinations, using optical microscopy and, primarily, scanning electron microscopy. Finally, based on the calculated LCn criterion value, a simulation of the multi-stage hot forging process, which includes upsetting, closed-die forging, and the shearing stage to separate the rings, was executed using Forge NxT 3.2®. This present study specifically focused on the third stage of the hot forging process: shearing, where achieving a precise and smooth cut surface is essential. Initial simulations of the multi-stage hot forging process were conducted using various die clearances and forging start temperatures, followed by evaluations with different tool speeds. To assess the impact of die geometry on the shearing stage, radii and conical shapes at various angles were incorporated into the tool edges in contact with the die corners. Additionally, hot forging was performed experimentally in the field to corroborate the simulation results.
Benzer Tezler
- Mechanical performance analysis of 3d printed hierarchical honeycomb structures in aerospace-applications
Havacılık uygulamalarında 3d baskılı hiyerarşik petek yapılarının mekanik performans analizi
YAKUP SEÇKİN KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET NURULLAH BALCİ
- Robot kollarının adaptif kontrolü
Adaptive control of robot arms
K.FATİH DİLAVER
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Sıcak metal şekillendirmede proses kaynaklı kusurların proses performansına etkisinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effect of process-induced defects on process performance in hot metal forming
ALİ CEM GÖÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KIRCA
- Dişli sistemlerinde çelik malzemelerin eşlenik çalışma performansının artırılmasına yönelik çeşitli kaplama yöntemlerinin belirlenmesi ve performans analizi
Determination and performance analysis of various coating methods to enhance the conjugate working performance of steel materials in gear systems
FEYZA HİLAL SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MEHMET FIRAT
- Design, methodology development and production of composite cryogenic liquid oxygen tank for space applications
Uzay uygulamalarına yönelik kompozit kriyojenik sıvı oksijen tank tasarımı, metodoloji geliştirilmesi ve üretimi
RECEP UFUK
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL MURAT EREKE
DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF KARABEYOĞLU