Soğuk dövme, karmaşık kesitli parçaların üretiminde kullanılan, oldukça hızlı üretim olanağı sağlayan plastik şekil verme yöntemlerinden biridir. Bu prosesin; oda sıcaklığında şekil verme, hızlı üretim, malzeme yüzeyinde istenmeyen yapıların oluşmaması, malzeme tasarrufunun en üst seviyede olması gibi avantajları vardır. Ürün kalitesi, ürün özelliklerinde yüzey kalitesinin yüksek olmasından dolayı bu üretim yönteminde ekstrüzyon uygulamaları yaygın olarak kullanılmaktadır. Ürün prosesi sırasında ekstrüzyon yapılabilirliği kritik rol oynamaktadır ve birden fazla proses parametrelerinden etkilenmektedir. Proses ve kalıp tasarımı soğuk şekillendirmeyi doğrudan etkilemektedir. Ekstrüzyon işlemlerinde kesit daralması oranı ve uzunluğu kalıp ömürleri için kritik öneme sahiptir.
Soğuk şekillendirmede, ektrüzyon işlemi yapılırken belirli sınırlar aşıldığında çıktı olan ürünün metalurjik özelliklerin ve kalıp dayanımları olumsuz yönde etkilenmektedir. Çalışma konusu olan ürün için, proses tasarımında sınırlayıcı tasarım şartları mevcuttur. Bu sebeple üretim prosesindeki iki operasyonda ayrı ayrı ekstrüzyon (Ø12,40 dan Ø6,96 e düşürülmesi, % 69 kesit daralması / Ø12,60 dan Ø7,82 ye düşürülmesi, % 61 kesit daralması) işlemi karşımıza çıkmaktadır. Ekstrüzyon işlemine maruz kalan malzeme üzerinde deformasyon sertleşmesi gerçekleşmekte ve bu sebeple kalıplar üzerinde oluşan gerilmeler artmaktadır. Ekstrüzyon işleminde, ektrüzyon boyun bölgesinde bulunan radyüs değeri şekillendirme için önem arz etmektedir. Proses tasarımları yapılırken kalıp malzemesinin sınır şartlarının iyi bilinmesi gerekmektedir. Ekstrüzyon kalıbı için G40 WC-Tungsten malzemesi tercih edilmiştir. WC-Co – G40 kalite kalıp malzemesinin basma gerilmesi 3.900 MPa olduğu bilinmektedir. Tasarımı gerçekleştirilen prosesin simülasyon çalışmaları kapsamında; birinci ekstrüzyon boyun bölgesi radyüs değeri R5,5+0,2, ikinci ekstrüzyon boyun bölgesi radyüs değeri R4,70+0,2 optimizasyon çalışmalarıyla belirlenmiştir. Simülasyon sonuçları değerlendirildiğinde şekil verme sırasında birinci ekstrüzyon kalıbı üzerindeki gerilme değeri yaklaşık 1.900 MPa ve ikinci ekstrüzyon kalıbı üzderindeki gerilme değerinin yaklaşık 1.500 MPa olduğu görülmüştür. Sonuç olarak ürün proses tasarımı simülasyon yazılımıyla doğrulaması gerçekleştirilmiş, optimizasyon çalışmalarıyla kalıp üzerinde optimum gerilme değerleri sağlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Soğuk Dövme, Numerik Analiz, Kalıp Analizi
|
