Hidrolik pres ile sıcak dövme yöntemiyle imal edilen makina parçalarının geometrisi sıcaklık, basınç, kalıp geometrisi ve yağlama gibi temel parametrelere bağlı olduğundan imalat öncesi tasarım parametrelerinin optimizasyonu ve simülasyonunun yapılması gerekir. Bu çalışmada sıcak dövme prosesi, 1.2344 çeliğinden dişi ve erkek kalıplar ile AISI 4140 çeliği kare kütük, sonlu elemanlar yöntemiyle modellenerek optimize edilmiş tasarım parametreleri belirlenmiştir. Kalıp sıcaklığı, kalıplar ile parça arasındaki sürtünme katsayısı, parça sıcaklığı, presleme hızı ve kalıplar ile parça arasında gerçekleşen ısı transferi katsayısı belirlenen ve analizi yapılan parametrelerdir. Katı modelleme için SolidWorks; sonlu elemanlar yöntemiyle simülasyonun modellenmesi için FORGE NxT 3.1 programı kullanılmıştır. Modelin geçerlemesi ve simülasyon sonuçlarının doğrulanması, 1250 tonluk hidrolik pres tahrikli kapalı kalıpla sıcak dövme testinde pozisyon kontrolü ile gerçekleştirilmiştir. Pozisyon kontrolü için erkek kalıbın parçaya temas ettikten sonra 142 mm ilerlemesi sağlanmıştır. Simülasyon ve deneysel çalışmada dövme öncesi parça sıcaklığı sırasıyla 1063 °C ve 1107 °C’dir. Dövme sonrası parça sıcaklığı ise yine sırasıyla 980 °C ve 984 °C’dir. Hem simülasyonda hem de deneysel çalışmada parçanın köşe kısımlardan malzeme, erkek ve dişi kalıp arasından akarak sakal oluşturmuştur. Her iki çalışmada da parça dişi kalıbın tabanını tamamen dolduramamıştır. Bu çalışma sonucunda simülasyon ve deneysel çalışmayla uyumlu dövme öncesi ve sonrası parça sıcaklıkları ile optimum tasarım parametrelerine ve parça geometrisine ulaşılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Sıcak dövme, Kapalı kalıpta dövme, Hidrolik pres, Sonlu elemanlar metodu, Plastik şekil verme
|
