Alüminyum kapalı kalıpta dövülmesinde sürtünme, parça ebadı çapak geometrisinin analizi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 78273
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜKSEL ÇAVUŞOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Makine Mühendisliği, Education and Training, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alüminyum, Dövme, Geometri, Sürtünme, Aluminum, Forging, Geometry, Friction
- Yıl: 1998
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Alüminyumun dövülmesinde sürtünmenin, parça ve çapak geometrisinin analizi bu tezin ana konusudur. Önce dövmeyle ilgili literatür özeti verilmiştir. Sonra metallerin dövülmesinde analiz teknikleri özet olarak ele alınarak açıklanmıştır. Deneylerden önce yapılan teorik yaklaşım ve hesaplamalarda bu analiz tekniklerinden faydalanılmıştır. En fazla faydalanılan tekniklerden biri üst sınır element tekniği (UBET) olmuştur. Ayrıca amprik yöntemlerden de yararlanılmıştır. Kısacası Al 6061 malzemenin tasarım ve dövülmesinde bahsedilen yağlama maddelerinden en uygununun tespiti, malzemenin asgari kuvvet, enerji ve fire ile kalıbı en iyi doldurmasını sağlayan uygun malzeme ve çapak oranları tespit edilmiştir. Al 6061 malzemesinin üç farklı sıcaklıkta kuru, teflon, lanolin ve grafit yağlayıcılarla ring testi yapılmış, malzeme ile kalıp arasındaki sabit sürtünme faktörü (m), dövme kuvvetleri ve akma gerilmeleri tayin edilmiştir. Yağlayıcılarla yapılan testlerle teflonun en iyi yağlayıcı olduğu görülmüştür. Al 6061, silindirik ilkel malzemenin kalıpla dövülmesinde, malzemenin kalıbı azami doldurabilmesi için; yükseklik-çap oranı (H/D) araştırılmış ve bu oranın 1,6 olduğu görülmüştür. Alüminyum dövme parçasının asgari kuvvet ve enerjiyle kalıbı azami doldurabilmesi için bu kez uygun çapak genişlik-kalınlık oranı (w/t) incelenmiş, bunun 3.0-6.0 arasında bulunduğu saptanmış ve aritmetikortalamasının değeri 4,5'un en uygun değer olduğu tespit edilmiştir. Ring deneylerinde UBET'ten faydalanılmış, Basic programlama yardımıyla sürtünme eğrileri oluşturulmuştur. Deneyler yağlamasız, teflon, lanolin ve grafit gibi yağlayıcılar kullanılarak, 20°C, 400°C ve 500°C lerde yapılmış ve teorik sürtünme eğrilerinden faydalanılarak bahsedilen şartlarda sabit sürtünme değerleri, dövme kuvvetleri ve akma gerilmeleri tayin edilmiştir. Uygun malzeme yükseklik-çap oranının (H/D) tayininde; teorik yaklaşımda, dövme kuvvetleri ve gerilmelerin hesaplanması ve diyagramların oluşturulmasında ön deneylerden ve bu konudaki diğer amprik yaklaşımlardan yola çıkılarak teorik model kurulmuştur. Elde edilen deneysel sonuçlarla, teorik yaklaşımın mukayeseleri yapılmıştır. Uygun çapak oranı (w/t) tayininde ise bazı araştırmacıların kurdukları matematik modellerle teorik yaklaşım yapılmış : olup yine deneysel sonuçlarla, teorik analiz mukayese edilmiştir. Tezde, teori ve uygulama yaklaşık aynı ağırlıktadır. Elde edilen tespitlerden faydalanılarak alüminyum malzemenin dövülmesinde; dövme tasarım ve üretiminin en uygun şartlarda nasıl yapılacağı belirlenmeye çalışılmıştır. Alüminyum alaşım için yapılan bu araştırmanın sonuçları diğer metallerin dövülmesinde de yol gösterici olarak kullanılabilir. Geniş bir grupla çok sayıda malzeme ile ileride yürütülecek bir çalışmanın kapalı kalıpta dövme tasarımı için elverişli bir genel yazılım geliştirmeyi sağlaması düşünülebilir. iv
Özet (Çeviri)
SUMMARY An analysis on the factors of the friction, geometry of the component and flash in forging of the Al 6061. Following general information an forging, analysis techniques for metal forging have been briefly, described. These techniques have been used for the theoretical approach and the calculations prior to the experiments. The methods that were most frequently utilised were the Upper Bound Element Technique (UBET) and empirical methods. Briefly, for the design and forging processes of the material, the most suitable lubricant and the optimum material and flash ratios to fill the die while applying minininim load and energy with minumum material loss were investigated with the objective that forging cots be reduced and the most economical production conditions be ensured. The material Al 606 1-0 was tested at three temperature levels with dry, teflon, lanolin and graphite lubricants, and the constant friction factor (m) interface material and die, the forging loads and the flow stresses were determined. Teflon was found to be the best lubricant. In order for the cylindrical billet material to fill the die completely while forging, the height-to-diameter ratio (H/D) was investigated and seen to be 1,6. For the aluminum forging sample to fill the die completely while using minumum load and energy, the optimum flash width to thickness ratio (w/t) was studied and it found to be between 3 and 6, the average value 4,5 proving to be the most suitable. For the ring experiments, aport from the use of UBET, a mathematical vmodel was set up in the programming language Basic and calibration curves were drawn. Utilising the calibration curves, experiments were conducted without lubricants and with lubricants such as teflon, lanolin and graphite at 20°C, 400°C and 500°C to determine the constant friction values, forging loads and flow stresses. Based on the initial experiments and other emprical approaches, a mathematical model has beet set up in order to determine the optimum height-to-diameter (H/D) ratio, to calculate the forging loads and stresses during the theoretical approach and diagram design. The theoretical approach was compared with the results reached through the experiments. Mathematical models set up by some researchers have been used to determine the optimum flash ratio (w/t) and the experimental results were compared with the theoritical analysis. The thesis deals with theory and application in approximately equal proportions. The aim was to provide the best conditions for aluminium material forging, design and production with the help of the experimental results. These methods can be easly applied not only to forging aluminium but also other metals. A team of experts could produce a programme package capable of designing closed-die forging by using a certain programming language. VI
Benzer Tezler
- Güneş enerjisiyle tarımsal ürünlerin kurutulmasında kullanılacak endüstriyel kurutucu tasarımı
Başlık çevirisi yok
HAKKI AYVAZ
- Alüminyumun geri dönüşümü
Recycling aluminium
AYŞEGÜL YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÇİĞDEM
- Alüminyum giydirme cephelerde su ve nem problemleri
Water and damp problems in aluinium curtain wall systems
K. TUBA ADEMCİ
- Kırmızı çamurdan demir, titandioksit ve nadir toprak konsantresinin kazanılması
The recovery of iron, titanium dioxide and rare earth cocentrate from red mud
EROL ERÇAĞ
- Kararlı şartlarda kontrollu katılaştırılmış Zn+%4A1 ve Zn+%4A1 (Cu, Fe ve Mg ilaveli) alaşımlarında mikroyapı ve bileşen dağılımı
Başlık çevirisi yok
AHMET ALTMIŞOĞLU