SOĞUK DÖVME KALIPLARINDA ÖMÜR ARTIŞI ELDE ETMEK İÇİN BASKIN HASAR MEKANİZMASININ BELİRLENMESİ

Bu çalışma kapsamında soğuk dövme yöntemiyle üretilen M10x16 konik kafa T50 soketli bağlantı elemanının üretiminde kullanılan soğuk dövme kalıpları ele alınmıştır. Üretim hattında düşük çevrimde kırıldığı tespit edilen zımba adaptörü için detaylı çalışmalar yürütülmüştür. Üretimden alınan hasarlı kalıplar incelenmiş ve sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak şekillenme ve kalıp analizi simülasyonları gerçekleştirilmiştir. İlgili çalışmalar göz önünde bulundurularak kalıp tasarımı revize edilmiş ve kalıp ömründe yaklaşık 20 kat iyileşme elde edilmiştir. Revize edilen ve üretimde kullanılmış hasarlı kalıplar için incelemeler tekrarlanmış ve baskın hasar mekanizmasının değiştiği tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalar kapsamında, soğuk dövme kalıplarında ömür artışı elde edilmesi için baskın hasar mekanizmasının ortaya çıkarılması ve karşı tedbir alınması gerektiği ve bu döngünün hedeflenen kalıp ömrü elde edilene kadar devam edilmesi gerektiği ortaya konmuştur. 

Determination of Effective Failure Mechanism to Improve Tool Life of Cold Forging Dies

In this study, production tools of cold forged M10x16 conic head fasteners with T50 socket were investigated. Punch adapter, one of the production tools of the investigated fastener, was examined due to early failure observed during production. Failed punch adapters were examined and finite element simulations were carried out. Based on the detailed examination, the design of the punch adaptor was revised and approximately 20 times life enhancement was achieved. The failed punch adaptor after design improvement was re-investigated and it was shown that the effective failure mechanism acting on the punch adaptor was changed. According to investigations carried out in this study, it was shown that tool life enhancement could be obtained by determining the effective failure mechanism and applying countermeasures. This procedure has to be carried out until the target service life is achieved.

___

  • 1. Alimi, A., J. Fajoui, M. Kchaou, S. Branchu, R. Elleuch and F. Jacquemin (2016) Multi-scale hot working tool damage (X40CrMoV5-1) analysis in relation to the forging process, Engineering Failure Analysis, 62, 142-155. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2015.11.031.
  • 2. Altan, T. and M. Knoerr (1992) Application of the 2D finite element method to simulation of cold-forging processes, Journal of Materials Processing Technology, 35(3), 275-302. DOI: https://doi.org/10.1016/0924-0136(92)90323-K.
  • 3. Behrens, B. A. (2008) Finite element analysis of die wear in hot forging processes, CIRP Annals, 57(1), 305-308. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cirp.2008.03.087.
  • 4. Behrens, B. A., A. Bouguecha, M. Vucetic, M. Bonhage and I. Y. Malik (2016) Numerical Investigation for the Design of a Hot Forging Die with Integrated Cooling Channels, Procedia Technology, 26, 51-58. DOI: https://doi.org/10.1016/j.protcy.2016.08.008.
  • 5. Chang, S.-H., S.-C. Lee and T.-P. Tang (2008) Effect of Shot Peening Treatment on Forging Die Life, MATERIALS TRANSACTIONS, 49(3), 619-623. DOI: 10.2320/matertrans.MER2007622.
  • 6. Kim, D. H., H. C. Lee, B. M. Kim and K. H. Kim (2005) Estimation of die service life against plastic deformation and wear during hot forging processes, Journal of Materials Processing Technology, 166(3), 372-380. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2004.07.103.
  • 7. Knoerr, M., K. Lange and T. Altan (1994) Fatigue failure of cold forging tooling: causes and possible solutions through fatigue analysis, Journal of Materials Processing Technology, 46(1), 57-71. DOI: https://doi.org/10.1016/0924-0136(94)90102-3.
  • 8. Lee, R. S. and J. L. Jou (2003) Application of numerical simulation for wear analysis of warm forging die, Journal of Materials Processing Technology, 140(1), 43-48. DOI: https://doi.org/10.1016/S0924-0136(03)00723-4.
  • 9. Luong, H. and M. R. Hill (2009) The effects of laser peening and shot peening on high cycle fatigue in 7050-T7451 aluminum alloy, Materials Science and Engineering: A, 527(3), 699-707.
  • 10. McCormack, C. and J. Monaghan (2001) A finite element analysis of cold-forging dies using two- and three-dimensional models, Journal of Materials Processing Technology, 118(1), 286-292. DOI: https://doi.org/10.1016/S0924-0136(01)00960-8.
  • 11. Nagao, Y., M. Knoerr and T. Altan (1994) Improvement of tool life in cold forging of complex automotive parts, Journal of Materials Processing Technology, 46(1), 73-85. DOI: https://doi.org/10.1016/0924-0136(94)90103-1.
  • 12. Peyre, P., R. Fabbro, P. Merrien and H. P. Lieurade (1996) Laser shock processing of aluminium alloys. Application to high cycle fatigue behaviour, Materials Science and Engineering A, 210(1-2), 102-113.
  • 13. Summerville, E., K. Venkatesan and C. Subramanian (1995) Wear processes in hot forging press tools, Materials & Design, 16(5), 289-294. DOI: https://doi.org/10.1016/0261-3069(96)00010-6.
  • 14. Toparli, M. B., S. Yurtdaş, E. Kılınçdemir and B. Tanrıkulu (2018) Residual Stresses: Friend or Foe? FORGE Magazine.
  • 15. Vazquez, V., D. Hannan and T. Altan (2000) Tool life in cold forging – an example of design improvement to increase service life, Journal of Materials Processing Technology, 98(1), 90-96. DOI: https://doi.org/10.1016/S0924-0136(99)00309-X.
  • 16. Wagner, K., R. Völkl and U. Engel (2008) Tool life enhancement in cold forging by locally optimized surfaces, Journal of Materials Processing Technology, 201(1), 2-8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.11.152.
  • 17. Yurtdaş, S., M. B. Toparli, T. Damla, B. Tanrıkulu, E. Kılınçdemir, U. İnce and L. Aydın (2018) A Comparative Study of Metal Shaping Processes Between Forging and Machining The Most Recent Studies in Science and Art, H. Arapgirlioglu, A. Atik, S. Hiziroglu, R. Elliott and D. Atik. Ankara, Turkey, Gece Publishing. 2: 1462-1471.
Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 2148-4147
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2002
  • Yayıncı: BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ > MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

EFFECT OF HEAT TREATMENT AND CROSS SECTIONON THE CRASHWORTHINESS OF 51CRV4 SPRING STEEL

Çiğdem DİNDAR KANBEŞ, Hüseyin BEYTÜT, Selçuk KARAGÖZ

BİYOLOJİK OLARAK ARITILMIŞ TEKSTİL ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ LABORATUVAR ÖLÇEKLİ ÇAPRAZ AKIŞ SİSTEMİNDE TERS OSMOZ MEMBRANLARI KULLANILARAK GERİ KAZANIMI

Adem YURTSEVER, Deniz UÇAR, Erkan ŞAHİNKAYA

TAŞITLARDA YÜKSEK MUKAVEMETLİ DÜŞÜK ALAŞIMLI (HSLA) ÇELİK ÖN ÇARPIŞMA KOLLARI İÇİN EN UYGUN ET KALINLIĞININ BELİRLENMESİ

Fahri Berk BİLBAY, Betül GÜLÇİMEN ÇAKAN, Cihat ENSARİOĞLU, Mustafa Cemal ÇAKIR

OTOMOBİL SÜRÜCÜ KOLTUĞU KIZAK TASARIMI VE GELİŞTİRİLMESİ

Ömer Osman DEVECİ, Durmuş Ali ATALAY

Isı Transferinde Bilgisayar Destekli Simülasyon ve Ölçüm BelirsizliğiMefhumlarınınKeşifTabanlı Örnek Vaka Aracılığı ile Öğretilmesi

Mehmet Ekrem ÇAKMAK, Çağkan TAYLAN

DEĞİŞİK KAYNAK ELEKTROTLARI KULLANILARAK YAPILAN DİRENÇ NOKTA KAYNAKLI AISI 304 PASLANMAZ ÇELİK SACLARIN KAYNAK İZİ GÖRÜNTÜSÜ VE KAYNAK PARAMETRELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

Yaşar Hüseyin ONGANLAR, Kadir ÇAVDAR, Umut O. ŞAHİN, F. Yıldız ÇAVDAR

GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ

Hüseyin AVCI, Mustafa Erdem ÜREYEN, Ali Murat KILIÇ, Adem Erdal SAĞLAM, Ali Demir YONGUÇ

Bir Fotovoltaik/Rüzgar Türbini Hibrit Güç Üretim Santralinin Dinamik Simulasyonu: Bursa İli Örneği

Muhsin KILIÇ, Ayşe Fidan ALTUN

k-PHD Tek-Ton Frekans Kestiricisinin Bir Kesin Değişinti İfadesi: Rasgele Faz Durumu

Betofe Mboyo KEYTA, Sevim Hazal UZ, Erdoğan D LAVEROĞLU

A DISCOVERY-BASED CASE STUDY TO TEACH THE CONCEPTS OF COMPUTATIONAL SIMULATION AND MEASUREMENT UNCERTAINTY IN HEAT TRANSFER

Mehmet Ekrem ÇAKMAK, Çağkan TAYLAN