Özet:
Otomotiv endüstrisindeki birçok ürün çekme prosesi işlemiyle üretilmektedir.
Araçlar şekillendirme aşamasından sonra serbest bırakıldıklarında, iç gerilmelerin
etkisiyle ürün geri yaylanmaya maruz kalır. Sac metal ürünler için geometrik
toleranslar sıkı olabileceğinden, bu şekil sapması kabul edilemez. Çoğu durumda
malzemelerin geri yaylanma telafisine ihtiyaç duyulmaktadır. Çekme prosesinin
araçları değiştirilerek ürün geometrik olarak doğrulanır. Sektörde, prototip
ürünlerin üretilmesi ve araçları manuel olarak yeniden tasarlamak maliyetli ve
zaman alıcı bir süreçtir.
Geri yaylanma problemlerini değerlendirmek için ana faktörler sadece geometrik
doğruluk değil, aynı zamanda montaj kuvvetleridir. Bazı durumlarda, ürün montaj
sırasında doğru şekle bükülebilir. Bazı ürünler için bu kuvvetler çok yüksek veya
montajlanan bu ürünün şekli kabul edilemez. Bunun telafisi için öncelikle
parçanın geri yaylanma problemini çözmektir. Çekme prosesi işlemi çeşitli
şekillerde kalıp boşluğuna malzeme akışını etkilemek suretiyle optimize edilebilir.
Parça’ da yapıyı yeniden tasarlamak da etkili olabilir.
Ürün tasarımı optimize edilse ve çekme prosesi işlemi dikkatli bir şekilde yapılsa
dahi geri yaylanma telafisi birçok ürünün geometrik doğruluğunu iyileştirmek için
uygulanmalıdır. Sektörde geri yaylanma kompanizasyon işlemini hızlandırmak
için şu anda bile endüstride test edilen gerçek prototip araçların yerine sonlu
elemanlar hesaplamaları kullanılmaktadır. Çeşitli geri yaylanma telafi
algoritmaları raporlanmış ve bilimsel literatürde test edilmiştir.
Bu çalışmada, 5 farklı geometri ve kalınlığa sahip 270 MPa, 440 MPa,590 MPa ve
980 MPa çekme mukavemet değerine sahip araç gövde parçasının çekme ve form
prosesi süreci sonunda geri yaylanma davranışları incelenmiş ve geri yaylanma
telafi algoritması uygulanmıştır. Sonlu elemanlar programında uygulanan geri
yaylanma telafi algoritması sonucunda kalıp tasarım parametreleri dikkate
alınarak kalıp tasarımı yapılmıştır. Testler ve değerlendirmeler bölümünde sayısal
ve deneysel veriler incelenmiş karşılaştırmalar yapılmıştır. Aynı zamanda 5 farklı
parçanın malzeme kalınlığı ve elastisite modülünün geri yaylanmaya etkileri
incelenmiştir. Tartışma bölümünde ise 270 MPa, 440 MPa, 590 MPa ve 980 MPa
çekme mukavemet değerine sahip malzemelerin geri yaylanma davranışlarının
yorumu yapılmıştır. Bu çalışmada geri yaylanma telafisi için kontrol yüzeyi
algoritması ve yer değiştirme yöntemi geliştirilmiştir.
Parametrelerin sınırlı kurulumlu bir yüzeyi, çekme prosesi araçlarını değiştirmek,
istenilen ürün şekli ve çekme prosesi ürününü değerlendirme ve kıyaslamada
kullanılır. Parça yapısında yer değiştirme yönteminin fikri araçların geometrisini
telafi fonksiyonu olarak kullanılan negative faktör ile çarpmak çekme prosesi
ürünü ile istenilen şekil arasında kullanılan bir yöntemdir. Kontrol yüzeyi ile, yer
değiştirme yöntemi telafi için tekrar kullanılır. Kontrol yüzeyi şekil
değişikliklerinin bükme, burulma gibi sadece sınırlı kurulumlu bir yüzeyine izin
verir. Aynı zamanda, bu yöntemin avantajları geometri değişikliklerinin cad
sistemli uygulanabilmesi ve algoritmaların manuel olarak kontrol edilebilmesidir.
CAD dosyalarındaki düzgün ve sürekli geometri tanımlaması, çekme prosesi
araçlarını üreten işleme robotu işleme kodunun yönetimi için gereklidir.
Dolayısıyla, algoritmayı kullanışlı kılmak için takım kafeslerine uygulanan
geometri modifikasyonunun CAD verilerine uygulanması gerekir. CAD dosyaları
ve kafesleri birbiriyle uyumlu olmayan bir tanımlamaya sahip oldukları için kalıp
yüzeyi işlemeleri uygun olmayabilir.
Sonlu elemanlar çekme prosesi simülasyonları ve geri esneme kompanzasyon
algoritması ile çekme proses işleminin proses kurulumu gelecekte önemli ölçüde
daha hızlı hale gelecektir.