Soğuk Cıvata Dövme İşleminde Kalıp Ömrünün Arttırılması: Dövme Kademe Tasarımının Etkisi

Abstract

Bu çalışmada özel M10x32 dog-point cıvataların soğuk dövme işleminde meydana gelen kalıp hasarı Simufact.forming sonlu elemanlar simülasyon programı kullanılarak incelenmiş ve dövme kademe tasarımlarında değişimler yapılarak kalıplar üzerinde meydana gelen yüksek gerilme değerlerinin azaltılması amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk kısmında cıvataya ait beş farklı dövme kademesinde meydana gelen malzeme akışı modellenerek belirlenmiş, kalıp kırılmasının yaşandığı dövme kademesinde oluşan kontak basınçları ile kalıp gerilmeleri tespit edilmiştir. Simülasyonlar cıvata kafa ve flanş kısmının dogpoint'in oluşturulduğu dövme kademesinde aynı anda şekillendirilmesi nedeniyle sabit kalıp üzerinde yüksek çekme gerilmesinin oluştuğunu ve kalıbın bu nedenle hasara uğradığını tespit etmiştir. Bu durumu engellemek amacıyla dog-point kısmı bir sonraki dövme kademesine alınmış ve hazırlık açısı 40°'ye düşürülmüştür. Buna ek olarak tek parça olan dövme kalıbı tasarımı iki parçalı tasarım ile değiştirilmiştir. Bu tasarımlar ile gerçekleştirilen simülasyonlar dövme kalıbındaki gerilmenin yaklaşık %70 oranında azaldığını göstermiştir. Son olarak yenilenen kalıplar ile yapılan üretim denemelerinde kalıp ömrünün 3.8 kat arttığı görülmüştür.