Otomotiv, beyaz eşya gibi seri üretim gerektiren sektörlerde, metal parçaların şekillendirilmesi amacıyla, sac metal şekillendirme yöntemleri kullanılmaktadır. Sac metal şekillendirme işlemleri, birçok parametreye bağlı olup, kalıp tasarımı konusunda bilgi ve tecrübe gerektiren bir süreçtir. Kalıp tasarımı ve üretimi işlem adımlarına bağlı olmakla birlikte yüksek maliyetlidir. Bu nedenle üretim koşullarında yüksek verimlilikle, uzun ömürlü ve enerji verimliliğini de sağlayacak şekilde tasarlanması büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada kesme ve delik delme işlemlerinde yaygın olarak kullanılan zımbaların, farklı işlem parametrelerinde, kesme kuvvetleri sonlu elemanlar yöntemiyle analiz edilmiştir. Zımba ucu geometrilerinin, kesme kuvveti üzerindeki etkisi, üç farklı zımba ucu geometrisi ile karşılaştırılmıştır. Farklı kesme parametrelerinin karşılaştırılmasında, Taguchi L9 ortogonal modeli kullanılmıştır. Üç farklı zımba ucu, farklı sac kalınlıkları (1.5, 2, 2.5 mm) ve kesme boşluklarının (%5, %7, %9) kesme işlemi üzerindeki etkisi, Ansys 2020 R1 yazılımında analiz edilmiştir. Zımba ve kalıp elemanları için D2 takım çeliği ve sac malzeme için otomotiv sanayinde yaygın kullanılan 4340 çeliği kullanılmıştır. Zımba ucu geometrisi olarak; düz zımba ucu, 3.5° açılı zımba ucu ve 1 mm kenar kalınlığı olan dairesel delik geometrili zımba ucu kullanılmıştır. Analiz sonuçları incelendiğinde, açılı zımba ucu kullanımında kuvvetlerin azaldığı görülmüştür. Kesme kuvvetlerinin azalması ile kesme işlemi için gerekli olan enerji miktarı azalmakta ve üretimde verimlilik artışı sağlamaktadır. ORCID NO: 0000-0002-9623-4738
Anahtar Kelimeler: Farklı Zımba Ucu Tasarımı, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Taguchi Deney Tasarımı
|
