Sac metal şekillendirme proseslerinde iz yürümesinin deneysel ve nümerik olarak incelenmesi

Abstract

Otomotiv endüstrisinde rekabetin artmasıyla beraber markaların birbirine üstünlük sağlaması temeline dayanan agresif görünümlü araçlar artmaktadır. Araçlar, agresif stil hatlarına sahip olduklarında beraberinde fizibilite sorunlarını da getirmektedirler. Bu çalışmada, araçların görünür sac parçalarında, şekillendirme esnasında meydana gelen deformasyonlardan biri olan iz yürümesi davranışının tespiti için deneysel ve nümerik olarak çalışmalar yapılmıştır. Bu doğrultuda, panel parçalarda sıklıkla kullanılan 0.73 mm kalınlığında CR4 malzeme, 1000 mm x 80 mm’lik numune tipi seçilmiştir. Sorunun tespiti için deneysel çalışmalarda 3 piston yardımıyla hidrolik test cihazı kullanılmıştır. Numuneyi sıkıştırmak için üst tampon kuvveti değişken (40 kN, 50 kN, 60 kN) olarak belirlenmiştir. Üst tampon sac parçayı tuttuğu esnada aynı anda hem çektirme çelikleri 100 mm/s hızla sacı bir yönde 110 mm hareket ettirmiştir, hem de R8 zımba, sacı 50 mm kurs ve 100 mm/s hızla şekillendirmeye zorlamıştır. Bu çalışma neticesinde sacın altında ve üstünde oluşan deformasyonlar ölçülmüştür. Sonlu elemanlar analizi programında ise aynı hız ve kuvvet parametreleri ile Hill48 plastite modeli kullanılmıştır . Bu çalışma neticesinde ise sonlu elemanlar analizi programındaki iz yürümesi, bükülmezlik deformasyonu ve temas basıncı çıktılarıyla sorunun tespiti ölçüsel olarak ortaya koyulmuştur. Deneysel ve numerik yöntemlerin sonuçları karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda sonlu elemanlar yazlımındaki iz yürümesi, bükülmezlik deformasyonu ve temas basıncı çıktılarının deneysel sonuçlardaki farklılıkları tespit edilmiştir.

With the increase in competition in the automotive industry, aggressive looking vehicles based on brands gaining superiority over each other are increasing. When vehicles have aggressive style lines, they also bring feasibility problems with them. In this study, experimental and numerical studies were conducted to determine the skidline behavior, which is one of the deformations that occur during forming in the visible sheet metal parts of vehicles. In this direction, 0.73 mm thick CR4 material, which is frequently used in panel parts, 1000 mm x 80 mm sample type was selected. In order to determine the problem, a hydraulic test device was used with the help of 3 pistons in the experimental studies. The upper buffer force was determined as variable (40 kN, 50 kN, 60 kN) to compress the sample. While the upper buffer was holding the sheet metal part, both the pulling steels moved the sheet metal 110 mm in one direction at a speed of 100 mm/s at the same time, and the R8 punch forced the sheet metal to be shaped with a 50 mm stroke and a speed of 100 mm/s. As a result of this study, the deformations formed under and above the sheet were measured. In the finite element analysis program, the Hill48 plasticity model was used with the same speed and force parameters. As a result of this study, the problem was determined with the skidlines, unbending strain and contact pressure outputs in the finite element analysis program. The results of the experimental and numerical methods were compared. As a result of the comparisons, the differences in the experimental results of the skidlines, unbending strain and contact pressure outputs in the finite element software were determined.