Derin çekme sınır oranın, flanş bölgesinin ısıtılarak artırılması için yöntem geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında geliştirilen yöntem kısaca, sac metal malzemelerin şekillendirilme oranının flanş bölgesinin eş sıcaklık dağılımsız ısıtılarak artırılması olarak açıklanabilir. Sıcaklık artışı malzemenin sünekliğinde belirgin bir yükselmeye ve buna bağlı olarak şekillendirilme kapasitesinin artmasına neden olur. Sıcaklık artışı ayrıca malzemenin akma sınırının düşmesi ile birlikte, uygulama kuvvetlerinde ve basınçlarında azalma meydana gelir. Otomotiv endüstrisinde en yaygın kullanıma sahip olan Yüksek Mukavemet Sac Çelik (AHSS) malzeme DP600 olup, araç ağırlıklarının azalmasını ve çarpışma emniyet faktörünün artmasını sağlamasından dolayı bu tez çalışmasında araştırma malzemesi olarak seçilmiştir. Adı geçen çelik malzemelerin kullanımı malzeme kalınlıklarının ve yakıt sarfiyatının azalmasını sağlar. Yapılan araştırmada geliştirilen yöntemin geçerliliği üç farklı tip malzeme, bunlardan iki tanesi Düşük Alaşımlı Yüksek Mukavemet çeliği (HSLA), diğeri ise IF (Arayersiz Çelikler) çeliği kullanılarak, incelenmiştir. Flanş bölgesinin sıcaklığının 180oC to 300oC değerleri arasında oluşturulduğu deneylerde derin çekme sınır oranında %25.58 kadar artış sağlanmıştır. Kullanılan sıcaklık ılık işlem sıcaklığı seviyesinde olduğundan, şekillendirilme kuvvetlerinde azalma meydana gelmesine rağmen malzemenin özelliklerinde ve dayanımında bir değişim gerçekleşmemektedir.

The method developed in the current thesis can shortly be described as the application of nonisothermal local heating in the flange region of the blank to improve the formability of sheet metals in deep drawing. The use of elevated temperature gives the possibility of significantly increasing the ductility of the material and the associated forming capability. It also drastically reduces the yield point and hence the forming forces and required pressures. One of the advanced high strength sheet steels (AHSS), DP600, widely used in the automotive industry due to enabling the reduction in car weigth and increasing the crash safety is chosen as a work material in this reasearch. Using AHSS steels also reduce the material thickness and lower fuel consumption. The three different types of steels, two HSLA and one IF steels, are additionally examined to observe the validity of the developed method. As a result of the experiments conducted within the temperature limits 180oC to 275oC in flange region, the Limiting Drawing Ratio in deep drawing (LDR) is increased up to 25.58 %. Since the temperature range stays in the warm region, material properties are not influenced; but the strength remains the same while the required forming forces are reduced.