DESIGN AND IMPLEMENTATION OF AN INCREMENTAL SHEET FORMING PROCESS FOR BENDING OF HIGH STRENGTH THICK STEEL SHEETS
Date
2022-02-24
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
As a specific section of armored combat vehichle industry, hull production, for many
case, has a production step for bending of ultra high strength steels (UHSS). This
bending operation is generally performed by means of high tonnage press brakes in
air bending condition. The steels in hull production have very high tensile strengtht
values compared to conventional mild steel such as 1250 MPa or even higher. These
strength levels absolutely require high bending forces, undoubtfully. On the other
hand, incremental sheet forming process has been recently implemented in metal
forming industry which is mainly based on the gradual and local excitation of plastic
deformation. This new generation technique has some advantages such as increasing
the formability, eliminating the complex tool requirements and reducing the form ing forces reasonably. In this study, basically the potential of incremental forming
process in force reduction is investigated. A new incremental bending process is pro posed, simulated and experimentally verified within the scope of the study. Through
the wide range of data obtained from the simulation and experimental efforts, some
optimization could also be conducted on the process parameters. Briefly, the results
of the incremental bending of UHSS plates are compared with the conventional air
bending operation.
Description
YÜKSEK MUKAVEMETLİ KALIN ÇELİK PLAKALARIN ADIMSAL BÜKÜLMESİNE YÖNELİK YENİ BİR PROSES TASARIMI VE UYGULAMASI
ÖZ: Zırhlı muharebe aracı üretiminin önemli bir alt işlemi olan gövde imalatında ultra yüksek mukavemetli çeliklerin (UHSS) bükülmesi önemli bir üretim aşamasıdır. Bu bükme işlemi genellikle havada bükme koşulunda (air bending) yüksek tonajlı abkant preslerde gerçekleştirilmektedir. Gövde üretiminde kullanılan çelikler, 1250 MPa gibi geleneksel yumuşak çeliklere kıyasla çok yüksek kopma mukavemetlerine değerlerine sahip olabilmektedir. Bu mukavemet seviyelerinin doğal bir sonucu olarak yüksek bükme kuvvetlerine ihtiyaç doğmaktadır. Diğer yandan, yeni nesil bir imalat yöntemi olarak adlandırılabilecek olan plastik şekil değiştirmenin adımsal olarak uygulanmasına dayanan adımsal sac şekillendirme yöntemi, son dönemlerde metal şekillendirme endüstrisinde kullanılmaktadır. Bu yeni teknik şekillendirilebilirliğin arttırılması, karmaşık kalıp tasarımlarına olan gerekliliğin ortadan kaldırılması ve şekillendirme kuvvetlerinin önemli ölçüde azaltılmasında bazı avantajlara sahiptir. Bu tez çalışmasında temel olarak adımsal şekillendirme prosesinin büküm kuvvetinin azaltılması üzerindeki potansiyeli araştırılmıştır. Tezin kapsamı içerisinde yeni bir adımsal bükme prosesi önerilmiş, proses sonlu elemanlar yöntemi ile benzetilmiş ve deneysel olarak doğrulanmıştır. Benzetimler ve deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen datalar üzerinde yapılan çalışmalar sayesinde bazı proses parametreleri de optimize edilmiştir. Bununla birlikte, adımsal bükme işlemi, konvansiyonel havada bükme işlemi de ile karşılaştırılmıştır.
ÖZ: Zırhlı muharebe aracı üretiminin önemli bir alt işlemi olan gövde imalatında ultra yüksek mukavemetli çeliklerin (UHSS) bükülmesi önemli bir üretim aşamasıdır. Bu bükme işlemi genellikle havada bükme koşulunda (air bending) yüksek tonajlı abkant preslerde gerçekleştirilmektedir. Gövde üretiminde kullanılan çelikler, 1250 MPa gibi geleneksel yumuşak çeliklere kıyasla çok yüksek kopma mukavemetlerine değerlerine sahip olabilmektedir. Bu mukavemet seviyelerinin doğal bir sonucu olarak yüksek bükme kuvvetlerine ihtiyaç doğmaktadır. Diğer yandan, yeni nesil bir imalat yöntemi olarak adlandırılabilecek olan plastik şekil değiştirmenin adımsal olarak uygulanmasına dayanan adımsal sac şekillendirme yöntemi, son dönemlerde metal şekillendirme endüstrisinde kullanılmaktadır. Bu yeni teknik şekillendirilebilirliğin arttırılması, karmaşık kalıp tasarımlarına olan gerekliliğin ortadan kaldırılması ve şekillendirme kuvvetlerinin önemli ölçüde azaltılmasında bazı avantajlara sahiptir. Bu tez çalışmasında temel olarak adımsal şekillendirme prosesinin büküm kuvvetinin azaltılması üzerindeki potansiyeli araştırılmıştır. Tezin kapsamı içerisinde yeni bir adımsal bükme prosesi önerilmiş, proses sonlu elemanlar yöntemi ile benzetilmiş ve deneysel olarak doğrulanmıştır. Benzetimler ve deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen datalar üzerinde yapılan çalışmalar sayesinde bazı proses parametreleri de optimize edilmiştir. Bununla birlikte, adımsal bükme işlemi, konvansiyonel havada bükme işlemi de ile karşılaştırılmıştır.
Keywords
manufacturing engineering