Abstract

EN:
In this study, an analysis is presented for the determination of the forging load and material flow by using the upper bound energy method (UBEM) in the precision forging process of asymmetric spur gears. In this analysis, the driver and driven sides of the asymmetrical tooth are divided into 12 deformation zones. Calculation of regional material flow rates and solution of energy equations were realized with software developed in Python programming language and an interactive user interface is presented. An experimental study was carried out and the results of material flow pattern and forging load were compared with the results of upper limit energy analysis (UBEA).<br />

TR:
Asimetrik dişliler özellikle tek yönlü güç ve hareket iletiminin olduğu uygulamalarda simetrik dişlilere göre daha üstün performansları nedeniyle tercih edilmektedirler. Asimetrik dişlilerin imalatında, hassas dövmecilik teknolojisinin kullanılması ile profilden kaynaklanan imalat sınırlandırmaların ortadan kaldırılması ve yüksek mukavemete sahip dişlilerin verimli bir şekilde üretilmesi mümkün olacaktır. Bu çalışmada, asimetrik düz dişlilerin hassas dövme işleminde, üst sınır enerji metodu (ÜSEM) kullanılarak dövme yükü ve malzeme akışının belirlenmesi için bir analiz sunulmuştur. Bu analizde, asimetrik dişin süren ve sürülen tarafları 12 şekil değiştirme bölgesine ayrılmıştır. Yapılan analizde, iş parçası malzemesinin isotropik ve homojen olduğu, dövme sırasında pekleşmediği, simetri ekseni boyunca malzeme geçişi olmadığı ve simetri ekseni üzerinde malzeme akış hızlarının eşit olduğunu varsayılmıştır. Bölgesel malzeme akış hızlarının hesaplanması ve enerji denklemlerinin çözümü, Python programlama dilinde geliştirilen bir yazılımla gerçekleştirilmiş ve interaktif bir kullanıcı arayüzü sunulmuştur. Prototip bir asimetrik dişli için dövme deneyleri yapılarak elde edilen sonuçlar üst sınır enerji analizi (ÜSEA ) sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. ÜSEA ile elde edilen dövme yükü değişimi ve malzeme akışı, deneysel sonuçlarla benzer olup maksimum dövme yükü göre %10’un altında bir sapma göstermiştir. Geliştirilen yazılım ile dövme yükü kısa bir süre içerisinde hesaplanabilmektedir. Hesaplanan maksimum dövme yükünün deneysel olarak belirlenenden daha yüksek olması, üst sınır enerji metodunun özelliğinden kaynaklanmakta olup, kalıp tasarımı ve pres kapasitesinin belirlenmesinde emniyetli bölgede kalmak için uygundur.

Authors: Omer Eyercioglu, Gulaga Tas, Mehmet Aladag
Proceeding Book: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
Pages: 333-346
DOI:https://doi.org/10.17341/gazimmfd.718534
Full Text