Numerical investigation on effect of use of movable die in sheet hydroforming with die on formability

Yüksek Lisans TeziBu tez çalışmasında, dişi kalıpla sac hidroşekillendirme prosesinde hareketli dişi kalıp kullanılmasının sac metal parçalardaki incelmelere etkisi sonlu elemanlar analizi ile nümerik olarak incelenmiştir. Düz silindirik bir parçadaki incelmeleri karşılaştırmak amacıyla, hem sabit kalıpla hem de hareketli kalıpla sac hidroşekillendirme prosesi, aynı sürtünme katsayıları, baskı plakası kuvveti ve basınç eğrileri kullanılarak modellenmiştir. Sac malzeme olarak SS 304 seçilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, aynı geometriye sahip sabit kalıpla sac hidroşekillendirme prosesi ile gerçekleştirilen analiz sonucunda parçada yaklaşık maksimum %17 civarında incelme olurken, hareketli dişi kalıpla yapılan analizde parçada %9 civarında maksimum incelme gözlenmiştir. Yani, hareketli dişi kalıpla yapılan analizde parçadaki maksimum % incelme değerinin, sabit kalıpla sac hidroşekillendirme prosesiyle yapılan analizlere göre, yaklaşık %8 civarında daha az olduğu görülmüştür. Ayrıca, parçadaki birim şekil değiştirmeler şekillendirme sınır eğrisinde değerlendirildiğinde, sabit kalıpla analiz sonunda parçada yırtılma riski varken, hareketli kalıpla yapılan analizlerde yırtılma riski tespit edilmemiştir. Hareketli kalıpla sac hidroşekillendirme prosesinde daha az % incelme olması, proses süresince hareketli kalıpla sac hidroşekillendirme prosesinde, dişi kalıpla sac arasındaki sürtünmenin, sabit kalıba göre daha kısa sürede gerçekleşmesiyle açıklanabilir. Hareketli dişi kalıpla sac hidroşekillendirme prosesinde sac ile dişi kalıp arasında sürtünmenin daha kısa süreli olması sayesinde, parçanın incelmeye karşı direnci artmaktadır.In this master thesis, effect of use of movable die has been numerically investigated on thinning of sheet metal parts in sheet hydroforming with die process using finite element analysis. Both of sheet hydroforming processes with fixed and movable die has been modeled by using the same coefficient of friction, blank holder force and pressure curves so as to compare thinning of flat cylindrical part. SS 304 was selected as material. As results of conducted analysis, while maximum percentage of thinning of the part analyzed by using sheet hydroforming processes with fixed die is about 17%, in case of using movable die maximum thinning occurs about 9%. In the other words, maximum thinning of the part analyzed using the hydroforming with movable die is about 8% lower than that's of the fixed die. Moreover, when the strains on the part is evaluated on the forming limit curve, while there is risk of crack on the part analyzed with fixed die, there is no risk of crack on that's of with movable die. Less percentage of thinning of the part analyzed by using sheet hydroforming processes with movable die can be explained by friction duration between sheet metal and die is less than that's of fixed die during the process. Because of less friction duration between sheet metal and die, sheet hydroforming with movable die process, resistance of the sheet metal against to thinning increases