Search

Bu çalışmada, hidrolik basınç hattı filtresinin gövdesinin tasarımı ve gövde optimizasyonu ve EN-GJS 400-15 malzemeden döküm yöntemiyle yerli olarak üretimi gerçekleştirilmiştir. Hidrolik filtrenin iç kısmına işletme basıncı olan 45 MPa basınç statik ve dinamik olarak sonlu elemanlar analizinde uygulanmıştır. Gövde kalınlığının malzeme tasarrufu sağlamak amacıyla optimizasyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Kalınlık inceltmesi sonunda parçada oluşan maksimum gerilme 154 MPa civarında ve emniyet katsayısı yaklaşık 1,8 olmuştur. Optimize edilmiş gövdenin standarda uygun olarak patlatma, sızdırmazlık, yorulma testlerine tabii tutulmuştur. Sonuç olarak, sonlu elemanlar analizleriyle hidrolik basınç hattı filtre gövdesi optimize edilmiştir ve mevcut muadillerine göre %17 oranında hafif ve daha mukavemetli olarak üretilmiştir.

Warm Hydromechanical Deep Drawing (WHDD) is considered as an effective sheet metal forming process to overcome low formability problems of lightweight materials, such as aluminum and magnesium alloys, at room temperature. WHDD process combines the advantages of Hydromechanical Deep Drawing (HDD) and Warm Deep Drawing (WDD) processes. In this study, interactive and combined effects of Pressure (P) and Blank Holder Force (BHF) variation on the formability of the AA 5754 aluminum alloy sheets in the WHDD process were investigated experimentally and numerically. Different from available studies, the optimal fluid pressure (P) and blank holder force (BHF) profiles, which were determined numerically using adaptive FEA integrated with fuzzy logic control algorithm (aFEA-FLCA), were validated experimentally for the first time in literature. Consequently, limiting drawing ratios (LDR) of AA5754 material were recorded as 2.5, 2.625, and 3.125 for HDD, WDD, and WHDD processes, respectively. Thus, it was demonstrated that the formability of lightweight materials, such as AA5754, could be increased significantly using the WHDD process through the proposed optimization method. This method was also implemented into the WHDD of an industrial part with complex geometry, successfully forming sharp features with minimal thinning at reduced levels of force, pressure, and time. Consequently, it is reasonably to state that the method developed in this study can be adopted for the manufacturing of any other part using the WHDD process.

Bu çalışmada sac metal ürün üretiminde, hızlı ve ekonomik bir üretim talebini karşılamak için, klasik derin çekmeyle birçok kademede üretilen çaydanlığın daha az kademede üretilmesi amacıyla hidroşekillendirme kalıplarının tasarım ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Kalıp ve yöntem parametrelerinin belirlenmesinde bulanık mantık algoritmalarına dayalı adaptif kontrol uygulamalı Sonlu Elemanlar Analizleri kullanılmıştır. Endüstriyel ürünün üretilmesi için gerekli büyük boyutlu, dolayısıyla çok maliyetli, 1:1 ölçekli kalıplar üretilmeden önce, çok daha düşük maliyetli 1:4 ölçekli kalıplar üretilerek laboratuvar presinde belirlenen kalıp ve yöntem parametrelerinin benzetim yöntemi ile 1:1 ölçekli kalıplarda da geçerliliği araştırılmıştır. Bu amaca ulaşmak için 100 MPa sıvı basıncı ve 10000 kN kapasiteli sanayi tipi bir sac hidroşekillendirme presi kullanılmıştır.Laboratuvar çalışmaları sonunda, 1:4 ölçekli kalıplardan elde edilen kalıp ve yöntem parametreleri kullanılarak 1:1 ölçekli kalıplarla hidromekanik sıvama yöntemi uygulanmıştır. Klasik sıvama ile 4 kademede şekillendirilebilen çaydanlık hidromekanik sıvama yöntemi ile tek kademede başarıyla üretilebilmiştir. Böylece endüstriyel ürünün üretilmesi için gerekli olan 1:1 ölçekli kalıplar üretilmeden önce benzetim kurallarına uygun olarak 1:4 ölçekli model kalıplarla sızdırmazlık sistemi ve yöntem parametrelerinin belirlenmesiyle maliyete önemli bir katkı sağlanmıştır. Hidromekanik sıvama yöntemi ile klasik sıvama yöntemi, üretim hızı ve kalınlık dağılımı açısından kıyaslanmıştır. Klasik sıvama yöntemi ile 4 kademede üretilen çaydanlığın üretim süresi presler arası taşıma süresi de dikkate alındığında yaklaşık 60 saniyedir. Çaydanlık hidromekanik sıvama yöntemi ile tek kademede 50 saniyede üretilebilmiştir. Böylece klasik sıvamaya göre üretim hızı yaklaşık %20 artırılmıştır. Kalınlık dağılımları incelendiğinde ise hidromekanik sıvama yöntemi ile üretilen çaydanlığın kalınlık dağılımının klasik sıvamayla üretilene göre daha üniform olduğu görülmüştür. Geometrik toleranslar açısından değerlendirildiğinde ise hidromekanik sıvama yöntemi ile üretilen parçalardaki toleransların, klasik sıvama ile elde edilenlere göre yaklaşık aynı olduğu tespit edilmiştir.

Sac metal şekillendirme proseslerinde kullanılan presler, işlenecek parça boyutlarının büyük olması, büyük presleme kuvveti ve strok ihtiyacından dolayı büyük ebatlara sahip olmaktadırlar. Sac metal işleme preslerinin gövde imalatında döküm yöntemini kullanmak zordur. Bu nedenle belirli kalınlıkta sac plakalar kaynak yöntemi ile birleştirilerek pres gövdesi oluşturulmaktadır. Ancak çoğu zaman gövdeyi oluşturan plakaların kalınlıkları tecrübi olarak ve gereğinden fazla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, sonlu elemanlar analizi kullanılarak 300 ton kapasiteli H tipi pres gövdesinin nümerik kalınlık optimizasyonu yapılmıştır. Böylece pres gövdesini oluşturan plakaların kalınlıkları azaltılmış ve malzeme tasarrufu sağlanmıştır

Bu çalışmada, yeni bir yöntem olarak önerilen tamamı hareketli dişi kalıpla sac hidroşekillendirme prosesinin sac metal parçaların şekillendirilebilirliğine etkisi sonlu elemanlar analizi ile nümerik olarak incelenmiştir ve analizler deneysel olarak sabit dişi kalıp üzerinde doğrulanmıştır. Hareketli dişi kalıpla hidroşekillendirme prosesinin etkisini görmek amacıyla, düz silindirik bir parçanın şekillendirilmesi için, hem sabit kalıpla hem de hareketli kalıpla sac hidroşekillendirme prosesinin sonlu elemanlar analizi gerçekleştirilmiştir. Her iki proses sırasında, aynı sürtünme katsayıları, baskı plakası kuvveti ve basınç eğrileri kullanılmıştır. Sac malzeme olarak SS 304 seçilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, sabit kalıpla sac hidroşekillendirme prosesi ile gerçekleştirilen analiz sonucunda aynı parçada yaklaşık maksimum %17 civarında incelme olurken, hareketli dişi kalıpla yapılan analizde parçada %9 civarında maksimum incelme gözlenmiştir. Başka bir ifadeyle, 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 gözlenirken, hareketli kalıpla hidroşekillendirme prosesi için yapılan analizlerde yırtılma riski tespit edilmemiştir. Hareketli kalıpla sac hidroşekillendirme prosesinde daha az % incelme olması, proses sırasında 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.

Sac şekillendirme proseslerinde, sacın istenen şekli alması bölgesel boyunlaşma ve yırtılma hasarları tarafından sınırlanır. Bu proseslerde malzeme davranışını tahmin etmek için bilgisayar modelleri geliştirilmiştir. Bu modellerin gerçek durumu temsil edebilmesi için malzeme parametrelerine ihtiyaç vardır. Bu parametrelergenellikle çekme deneyi ve şekillendirme sınırını belirten diyagramlar ile elde edilir. Şekillendirme sınırınıbelirten diyagramlar sınır birim şekil değiştirme değerlerini gösteren şekillendirme sınır diyagramı ve sınırgerilme değerlerini gösteren şekillendirme sınır gerilme diyagramıdır. Şekillendirme sınır diyagramının hasar tahminini karmaşık ve birden fazla kademeli şekillendirme işlemlerinde doğru olarak tahmin edemediği, şekillendirme sınır gerilme diyagramının ise bu durumlarda da başarılı hasar tahminlerinde bulunduğu literatürde belirtilmektedir. Bu çalışmada Al 5754-O malzemeye ait şekillendirme sınır gerilme diyagramı hem teorik hem de sayısal yöntemle elde edilmiştir., In sheet metal forming processes, local necking and fracture failures limit sheet metal form to desired shape.Computer models have been developed to estimate the material behavior in these processes. Material parametersare needed to represent the real forming processes. These parameters are generally obtained from tensile test andforming limit diagram. Diagrams that specify formability limit are forming limit diagram shows limit strains andforming limit stress diagram shows limit stresses. In literature, it is remarked that while forming limit diagram cannot estimate the failures for complex andgradual forming processes, forming limit stress diagram can successfully.

Sac metal parçaların kalınlık dağılımlarının belirlenmesinde en pratik çözümlerden birisi üç boyutlu (3B) tarama yöntemidir. Sac parçaların belirli bir kesitinden kesilerek, profil projeksiyon, SEM gibi hassas cihazlarla sadece o kesitinden ölçüm yapılması yerine, bu yöntemde, parça kesilmeden, tüm parça boyunca kalınlık dağılımları belirlenebilmektedir. Özellikle anizotropik davranış gösteren sac metal malzemeler için bu durum daha da önemlidir. Ancak, 3B tarama yöntemi ile sac parçaların taranmasında, iç ve dış yüzeyler arasında geçiş yaparken, ortak referans noktaların yakalanacağı bir açının elde edilmesi zordur. Parçaların iç ve dış yüzeyleri ayrı ayrı tarandığı zaman da, yüzeylerin eşleştirilmesinde problem yaşanmaktadır. Bu çalışmada, bahsedilen problemin çözümü için numunelerin flanş bölgelerine, farklı açılardan rahatça görülebilecek dikdörtgenler prizması şeklindeki referans parçaları yapıştırılmıştır. Bu sayede iç ve dış yüzeyler arası geçiş sağlanmıştır. 3B tarama yönteminin sac metal parçaların kalınlık dağılımlarının belirlenmesinde güvenle kullanılabileceğini test etmek için, şekillendirilmiş sac metal parçaların kalınlık dağılımları, 3B tarama, profil projeksiyon ve SEM ile ölçülmüş olup sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, farklı yöntemlerle elde edilen kalınlık dağılımlarının birbirleriyle oldukça uyumlu olduğu görülmüştür. Dolayısıyla 3B yöntemi ile sac parçaların kalınlık dağılımlarının hassas olarak belirlenebileceği tespit edilmiştir. Böylece tersine mühendislik yoluyla 3B verileri elde edilen ince cidarlı derin parçalar 3B yazıcılarla hassas olarak üretilebilecektir. Ayrıca, sac metal parçaların geometrilerinin ölçülmesiyle kalite kontrol yapılarak Endüstri 4.0'ın alt yapısına kolaylık sağlamış olacaktır., One of the most practical methods is 3D scanning method for thickness distribution of the sheet metal parts. In this method, thickness distribution through whole part can be determined without cutting, instead of only cutting section with using sensitive device such as profile projector and SEM. It is very important for especially sheet metals which show anisotropic behavior. However, during scanning sheet metal part, catching the partner reference points during translate from inner surface to outer surface is very hard work. When the inner and the outer surfaces of the sheet metal are separately scanned, match-up the surfaces is problem. In this research, a reference rectangular solid part which is easily seen at different angles on the flange region of the sheet part has been glued in order to overcome this problem. So, transition between the inner and outer surfaces has been provided. The thickness distributions of the deformed parts are measured by 3D scanning method, profile projector and SEM to test the reliability of 3D scanning method for determination of the thickness distribution of the sheet metal parts. The obtained results have been compared with each other. Consequently, it is shown that the thickness distributions obtained from different methods are compatible with each other. Hence, it is concluded that 3D scanning method is reliably used for determination of the thickness distribution of the sheet metal. So, the thin-walled deep parts which are obtained the 3D data with using inverse engineering can be sensitively produced by 3D printing method. Moreover, the measurement of geometries of sheet metal parts using scanning device by performing quality control contributes the infrastructure of the Industry 4.0.

In the deep drawing process analyses, generally a single friction coefficient is taken into account for the flange and radius regions of the dies. In fact, friction coefficients between these regions and sheet metal are different from each other. Using of a single friction coefficient for different regions would lead to performing of unreal analyses. In this study, coefficient of friction which is one of the most important parameters affects the deep drawing process for flange and radius regions were determined experimentally. A new friction test apparatus which could determine the friction coefficients for both the flange and the radius regions with only a single experiment was designed and manufactured. Hence, the time and the cost have been reduced. After the tests, it was shown that the friction coefficients are considerably different from each other. By the help of the determined friction coefficients for flange and radius regions contacting to sheet metal, it is concluded that deep drawing analyses can yield more accurate results; thus, time, labor force, and money consumption because of trial-and-error process can be eliminated during die design and process analyses. For this purpose, case studies were experimentally and numerically conducted by using the obtained friction coefficients for flange and radius regions so as to validate the results. Moreover, effect of die radius, surface roughness of the tools, drawing speed, blank holder force, and lubrication type on dynamic coefficient friction between flange and radius regions of the tools and sheet metal were investigated by using ANOVA analysis method. According to the results, lubricant type was found to be an effective parameter for the flange and radius regions. On the other hand, the next effective parameter was surface roughness of the tools and the die radius for radius region, the blank holder force, and drawing speed have small effect for both flange and radius regions. The suitability of separately using of coefficients of friction for the flange and radius regions was verified to obtain closer results to the process.

Bu çalışmada dalma elektro erozyonla islemede (EDM), iş parçasında boşluğu oluşturacak model kullanmak yerine, kaba işlemede dikdörtgen ceplerin boşaltılmasında genel amaçlı küresel uçlu takım elektrotların kullanılabilirliği araştırılmıştır. CNC EDM tezgâhında en düşük aşınma ve birim zamanda en çok talaş kaldırmayı sağlayacak kaba işleme parametreleri kullanılarak elektrot geometrisini en az değiştirecek iki alternatif takım yolu denenmiştir. Takım elektrotlar EDM tezgâhında işleme yapmadan önce ve işleme yaptıktan sonra optoTOP-HE 3B optik ölçme sistemi ile ölçülmüştür. Rapidform 2004 PPS yazılımı kullanılarak 3B verilerden elektrotlara ait küre merkez koordinatları, elektrotlarda oluşan aşınmalar ve üretilen boşlukların ideal boşluklardan sapmaları bulunmuştur. Ayrıca, dikdörtgen ceplerin boşaltılması için kullanılabilecek bir CNC EDM CAM programı için, temel bir algoritma önerilmiştir. Takım elektrot yarıçapı ve takım kompanzasyonu değişimlerinin bulunabildiği bu algoritmanın doğruluğu, deneylerden elde edilen verilerin simülasyonu ile karşılaştırılarak kanıtlanmıştır. Daha sonraki çalışmalara ışık tutması için, rastgele eğrilerden oluşan cep boşaltmada, küre yarıçapının ve takım elektrot kompanzasyonunun doğru denklemleri ile temsil edilebileceği konusunda öneriler yapılmıştır.

The presses used in forming the sheets have large sizes due to their large part sizes and the need for high pressing force and stroke. It is very difficult to use the casting method in the production of such press bodies. Therefore, each of the members constituting the press body is manufactured separately by combining sheet metal plates of a certain thickness with the welding. However, in most cases the thickness of the plates forming the body is used experimentally and excessively. In this paper, thickness optimization of the H type press machine capacity of 300 tons has been realized. In this study, thickness optimization of H type hydraulic press frame has been conducted by using finite element analysis. So, thicknesses of the plate create press frame has been decreased and material saving has been ensured., Sac metal şekillendirme proseslerinde kullanılan presler, işlenecek parça boyutlarının büyük olması, büyük presleme kuvveti ve strok ihtiyacından dolayı büyük ebatlara sahip olmaktadırlar. Sac metal işleme preslerinin gövde imalatında döküm yöntemini kullanmak zordur. Bu nedenle belirli kalınlıkta sac plakalar kaynak yöntemi ile birleştirilerek pres gövdesi oluşturulmaktadır. Ancak çoğu zaman gövdeyi oluşturan plakaların kalınlıkları tecrübi olarak ve gereğinden fazla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, sonlu elemanlar analizi kullanılarak 300 ton kapasiteli H tipi pres gövdesinin nümerik kalınlık optimizasyonu yapılmıştır. Böylece pres gövdesini oluşturan plakaların kalınlıkları azaltılmış ve malzeme tasarrufu sağlanmıştır

Bu çalışmada, uzay ve havacılık endüstrilerinde sıkça kullanılan Al 2024 sac malzemenin çökelme sertleşmesi işlemi koşullarının mekanik özelliklere, Ericksen İndeksine etkisi ANOVA analiz ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Bulanık Mantık yöntemleriyle incelenmiştir. Ayrıca etkili parametrelerin sac malzemenin Şekillendirme Sınır Eğrisine etkisi de incelenmiştir. Optimum ısıl işlem koşullarını belirlemek amacıyla, çözeltiye alma sıcaklığı, fırında bekletme, suya verme gecikme süreleri ve ısıtma hızının malzemenin mekanik özelliklerine ve Ericksen İndeksine etkisi öncelikle ANOVA analiz yöntemiyle incelenmiş ve elde edilen deneysel sonuçlara göre deney sisteminin yapay sinir ağı tabanlı bulanık mantık modeli oluşturulmuştur. Bu modelleme tekniğinin doğrulanmasında deneysel veriler kullanılmış ve sistem parametrelerinin şekillendirilebilirliğine etkisi üzerinde tahmin kabiliyeti belirlenmiştir. Çözeltiye alma sıcaklığının en efektif parametre olduğu ve solüsyona alma süresi ve suya verme gecikme süresinin ise daha az etkili olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, 493°C’de 30 dakika çözeltiye alma ve 2 sn gibi çok kısa bir sürede suya verme koşullarında optimum özelliklerin elde edilebileceği anlaşılmıştır, In this study, influence of precipitation hardening process conditions of AA2024 aluminum alloy which is widely used in aerospace and aviation industries on its Ericksen Index and mechanical properties was investigated by using ANOVA analysis and artificial neural network based fuzzy logic methods. Moreover, effects of the effective factors on anisotropy coefficient and Forming Limit Curve were also researched. Firstly, effects of solution temperature, soak time, quenching delay and heating rate on material properties and EI determine the optimal heat treatment conditions and model of artificial neural network based fuzzy logic was constructed according to the obtained results. The experimental data were used for validate this model technique and the predictability of the constructed model on influence of delay, respectively. As a result, the optimum values are 493°, 30 min. and max. 2 sec. for solution temperature, soak time and quenching delay, respectively

Adaptive neural-network based fuzzy logic inference system (ANFIS) is a useful method instead of costly Finite Element Analysis (FEA) in order to reduce investigation cost of forming processes. In this research, the effect of hydromechanical deep drawing (HDD) process parameters on AA5754-O sheet was investigated by FE simulations with analysis of variance (ANOVA) and Adaptive Neuro-Fuzzy Modeling approach. In order to determine the prediction error of the ANFIS model according to FEA, firstly a series of FEA of the HDD process were conducted according to Taguchi's Design of Experiment Method (DOE). The results of the FEA were confirmed by comparing the thickness distributions of the formed cups by experimentally and numerically. Moreover an adaptive neural-network based fuzzy logic inference system (ANFIS) was created according to results of simulation to predict the maximum thinning of AA5754-O sheet without needing FE simulations. The calculation performances of the ANFIS model were determined by comparing the estimated results with the results of the FE simulations. By using the results of the FE simulations which were conducted according to a matrix plan, the effects of the parameters to the thinning of the blank were determined by the analysis of variance (ANOVA) method. ABAQUS and MATLAB/ANFIS/Simulink softwares were used to realize and simulate proposed techniques. Mean error of prediction result of ANFIS is found as 0.89% according to FEA.

In this research, the body of a sheet hydroforming press, which can produce an industrial product, was designed and dimensioned. Initially, the required pressure and forces to produce the industrial product were determined by finite element analysis. Then, structural analysis of the press body was conducted by using these forces in Solidworks Premium simulation module. The strain gauges were bonded on various critical areas of the press body. The strains were measured for various loading conditions and compared with the analysis results. According to the results obtained, the strain values obtained from the analysis and measured experimentally are in good agreement with each other.

Warm sheet hydroforming process has being investigated in recent years with its high formability feature. Warm hydromechanical deep drawing (WHDD) which is a type of the warm sheet hydroforming process is important for deeper parts. To determine the formability of the WHDD process the most convenient tool is Limiting Drawing Ratio (LDR). But determination of the LDR accurately needs using of the most convenient tool dimensions. In this study optimal geometrical parameters were investigated by FE Analyses of the process. Consequently optimum punch and die diameters and optimum punch nose and die entrance radiuses were determined for accurate LDR value.

The properties of the heat-treatable aluminum alloys are enhanced by solution heat treatment and controlled ageing. The mechanical properties become stable with natural ageing at room temperature within a few days for some heat-treatable alloys, especially 2XXX series, considerable changes of the properties occur even after many years for some of them. Solution heat treatment of AA 2024 is very critical and sensible and therefore it should be carefully conducted. In this research, the effects of the solution temperature, soak time, quenching delay and heating rate of AA 2024 on the mechanical properties and the formability index (limiting dome height) were investigated in order to determine optimal solution heat treatment condition. Mechanical properties were determined and limiting dome heights of the formed parts were measured for all the situations and optimal solution heat treatment conditions were determined by using ANOVA method.

In this paper, a new method was proposed in order to enhance the limiting drawing ratio (LDR) of AA5754-O in the hydromechanical deep drawing process (HDD). In the proposed method, a shallow drawbead was added to the blank holder to increase LDR so as to provide strain hardening of a large region on the flange of the sheet material in addition to pre-bulging process which affects particularly only the initial stage but not the later ongoing process. So the LDR of the AA5754-O was increased from 2.65 to 2.787 by enlarging the region of strain hardening in the flange and partially reducing wrinkling tendency due to occurred tensile stresses using the convenient pressure and blank holder force profiles. The importance levels and their convenient values for height of drawbead, pre-bulge height and pressure, surface roughness of the punch were determined with analysis of variance (ANOVA) is a statistical method. ANOVA analysis illustrated that adding a shallow drawbead to the blank holder is the most effective factor between the investigated factors for the HOD process. While the effects of the pre-bulging pressure and pre-bulging height were determined as quite small, the surface roughness of the punch was found unimportant compared to the effect of the shallow drawbead. The highest LDR value was obtained with 1 mm drawbead height, 5 mm pre-bulging height, 10 MPa pre-bulging pressure and 2.8 mu m surface roughness of the punch. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

The demand for complex sheet parts has increased more and more in the modern lightweight construction, especially in the automotive industry. Complex drawn sheet parts can be usually achieved in one step with using the hydroforming technology. As the demand for the complex products increase, the need of hydroforming process will greatly expanded around the world due to its many advantages. Complex parts have many convex and/or concave features on it. The shapes, dimensions and the positions of the features are important for manufacturing high quality products. So understanding these geometrical parameters on the product quality has great importance. In this study, the effects of the geometrical parameters of the complex stepped parts on the manufacturability by using sheet hydroforming process were numerically investigated for AA5754 aluminum alloy and some of results were experimentally confirmed.

Deep drawn parts usually have different wall heights because of earing behavior. This behavior is due to the planar anisotropy (Δr) of sheet metals. A measure of the variation of normal anisotropy with the angel to the rolling direction in sheet plane is known as planar anisotropy. If the magnitude of the planar anisotropy is relatively large as absolute value, the earing behavior becomes more effective so larger ears occur. Furthermore, the orientation of the sheet with respect to the die or the part to be formed will be important. In addition, cutting of scraps in the parts which have ears leads to material waste. The scope of this study is to determine the planar anisotropy of AA 5754-O and AA 2024-T4 aluminum alloys and to investigate the earing behavior by the way of deep drawing of cylindrical cups.

The objective of this experimental study is to determine electrical discharge machining (EDM) parameters that offer the best adhesion at the interface of a machined titanium–porcelain composite. First of all, with Taguchi method, machining parameters that will be effective in the bonding strength as well as their interactions on each other were determined in the test. Then, multiple level experiments were conducted to determine how the effective parameters varied over a wide area. Slopes of the curves obtained in these tests were studied, and then, final tests were conducted to obtain the best bonding strength possible. In this way, machining parameters that would offer the highest bonding strength of the titanium–porcelain matrix in a stepwise adjustable EDM machine were obtained. By taking into consideration the steps on the EDM machine where the tests were conducted, it is seen that, when a full factorial experiment is undertaken, 5 power × 2 polarity × 2 type of dielectric × 2 sandblasting or non-sandblasting × 2 kind of electrode × 10 pulse-on time, it necessitates 800 different tests to be executed, but, with the applied method, 16 + 18 + 3 yields 37 different tests where the results that include all possible alternatives were obtained. As a result, EDM machining parameters that offer the highest adhesion and are relatively higher, 31.5 N/mm2, than the acceptable minimum value of 25 N/mm2 were specified.

In this study, a hydroforming system was designed, built, and experimentally validated to perform lab-scale warm hydromechanical deep drawing (WHDD) tests and small-scale industrial production with all necessary heating, cooling, control and sealing systems. This manuscript describes the detailed design and fabrication stages of a warm hydroforming test and production system for the first time. In addition, performance of each subsystem is validated through repeated production and/or test runs as well as through part quality measurements. The sealing at high temperatures, the proper insulation and isolation of the press frame from the tooling and synchronized control had to be overcome. Furthermore, in the designed system, the flange area can be heated up to 400 °C using induction heaters in the die and blank holders (BH), whereas the punch can be cooled down to temperatures of around 10 °C. Validation and performance tests were performed to characterize the capacity and limits of the system. As a result of these tests, the fluid pressure, the blank holder force (BHF), the punch position and speed were fine-tuned independent of each other and the desired temperature distribution on the sheet metal was obtained by the heating and cooling systems. Thus, an expanded optimal process window was obtained to enable all or either of increased production/test speed, reduced energy usage and time. Consequently, this study is expected to provide other researchers and manufacturers with a set of design and process guidelines to develop similar systems.

WOS: 000332705200012, In this study, a new method is proposed to determine limit strains at the onset of localized necking for ductile materials that show post-uniform elongations. The new method is first applied for AA 5754-O using the ISO 12004-2 forming limit diagram determination standard. The method is also applied for ductile materials of 7114 steel, 304 stainless steel, and CuZn37 brass and finally for AA 2024-T4 having brittle fracture behavior. The results indicate that the new proposed method is quite successful, easy, and accurate for ductile materials that show post-uniform elongations., Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) [108M516]; TUBITAK-BIDEB; BAP office of Selcuk University, This work was supported by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) (Project number: 108M516. Project Title: "Adding drawbead to the blank holder for enhancing formability of aluminum alloy sheets with hydroforming process''). Specifically Mevlut Turkoz would like to thank TUBITAK-BIDEB for financial support during his MSc studies. This work was also supported by the BAP office of Selcuk University. TUBITAK and BAP supports are profoundly acknowledged. This work has been extracted from Mevlut Turkoz's MSc thesis.

Tipik bir şekillendirme sınır eğrisi (ŞSE)’nde, minimum majör birim şekil değiştirme değeri, minör birim şekil değiştirme değerinin sıfır olduğu y ekseni üzerinde yer almaktadır. Birçok şekillendirme proseslerinde hasar bu bölgede meydana gelmektedir. Literatürde birçok çalışmada, ŞSE’lerde en düşük majör seviyesi hemen hemen y ekseni üzerinde elde edilmiştir. Bu çalışmada ise Al 2024-T4 alaşımı için bu değer, y ekseninden yaklaşık olarak 0,040 değerinde sağa doğru ötelenmiş olarak elde edilmiştir. Bu değer sac metal şekillendirme sonuçlarının değerlendirilmesinde önemli olabilmektedir. Bu çalışmada Al 2024-T4 sac metalin metalin minimum majör birim şekil değiştirme değerinin literatürden farklı olarak sağa ötelenmiş olarak elde edilmesinin nedenleri araştırılmıştır. Süzdürme çubuğu ve ısıl işlemin en fazla etki eden faktörler olduğu tespit edilmiştir. Ötelenmenin, süzdürme çubuğu kullanılarak yapılan testlerde oluşan ön BŞD’lerden ve T4 ısıl işlemi sonucunda meydana gelen kalıntı gerilmelerden kaynaklandığı gözlenmiştir., In a typical forming limit curve (FLC), the minimum major strain where the minor value is equal to zero is located at y axes. In many forming processes, failure occurs at this region. Many studies in literature indicates that minimum major strain value is obtained about at y axis. In this study, the minimum major strain value is not determined on the y axes and it was found to be offsetted from the y axes to the right about 0.04 strain for AA 2024-T4. This value could be important for evaluations of sheet metal forming processes. In this study, the reasons for the minimum major strain of setting of the forming limit curve for AA 2024-T4 were investigated. It was found that drawbead and heat treatment were most effective parameters for this offsetting. It is observed that offsetting result from pre-strain which occur for conducted tests with using draw-bead and residual stress arising from T4 heat treatment.

WOS: 000322326300060, In this study, the effects of sheet thickness and anisotropy of AA2024-T4 on forming limit curve (FLC) are experimentally investigated according to ISO 12004-2 standard. A new limit strain measurement method is proposed by using the grid analysis method so as to determine limit strains conveniently and reliably. In addition to the regular test specimens, various widths are added to enhance the FLC's accuracy at the plane strain condition (PSC). The accuracy and reliability of the proposed method are verified for different materials. Results illustrate that an increase in the sheet thickness increases the FLC level. The additional experiments for additional widths improve the accuracy of the FLC at the PSC, and the position of the lowest major strain value differs from the literature. However, the effect of anisotropy on the FLC is found to be insignificant. Finally, experimental and numerical case studies are carried out for conventional deep drawing, stretch drawing, and hydraulic bulge processes. Results reveal that different FLCs are necessary for different thicknesses for accurate predictions., Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) [108M516]; Research Project Office (BAP) of Necmettin Erbakan University; Research Project Office (BAP) of Selcuk University, This work was supported by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK; Grant number 108M516). It was also supported by the Research Project Offices (BAP) of Necmettin Erbakan and Selcuk Universities. TUBITAK, The Research Project Offices, Metal Forming Laboratory at the Nigde University, and Metal Forming Center of Excellence at the Atilim University are profoundly acknowledged. This work has been extracted from Murat Dilmec's PhD thesis.

The deformation behavior of sheet materials changes according to temperature. It is possible that the formability of a material for different temperatures is investigated and the flow curves are obtained by using a hydraulic bulge test. Generally, biaxial stress state occurs in real forming processes. Flow curves can be derived from the hydraulic bulge test for the biaxial stress state, and the higher strain values can be achieved in comparison to the tensile test without extrapolation. Hydraulic bulge tests are preferred instead of tensile tests on account of presuming the problems can occur during the formation process of sheet material, being informed about the formability of material at the current pressure and temperature states, and obtaining flow curves to perform more accurate process simulations. In this study, the flow curves for the material AA5754-O were obtained using the warm bulge test and by considering the strain rates. The sections of the curves that can be used in simulation were identified, and these curves were comparatively investigated with respect to the curves obtained from the tensile test. In addition, case studies were performed in order to conduct more realisitic simulations using the results of the flow curves obtained from the bulge and tensile tests.

WOS: 000315009100002, In this study, experimental studies were conducted to evaluate the differences between the ASTM E2218-02 and ISO 12004-2 standards that are used for construction of the forming limit curve (FLC) and that made various assumptions, which create dissimilar FLCs for the same material. The comparison was made for two materials which have moderate brittle and ductile characteristics, AA2024-T4 and AA5754-O alloys, respectively. The effects of a specimen's geometry, lubrication condition, and determination methods of limit strains on FLCs were considered and compared. Because the same strain evaluation method should be used for the standards, so as to be able to investigate the effect of only standards, a simple method in the computer grid analysis system was used. To test the validity and the reliability of the method, limit strains on the same specimens were also determined with using a real-time measurement method for the ISO experiments, and the results reveal that the method is reliable. Failure mechanisms were inspected for further investigation. The Nakajima specimens formed with the two standards showed different failure mechanisms. Finally, conducting the case studies, it was concluded that ISO 12004-2 yields more reliable and reproducible results than the ASTM standard., Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) [108M516]; Research Project Unit (BAP) of Selcuk University [09101005], This work is supported by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK), Project No. 108M516, Project Title: "Adding Drawbead to the Blank Holder for Enhancing Formability of Aluminum Alloy Sheets with Hydroforming Process." This work is also supported by the Research Project Unit (BAP) of Selcuk University under Project No. 09101005. TUBITAK, Selcuk University, and Metal Forming Laboratory in Nigde University, and Metal Forming Center of Excellence in Atilim University are profoundly acknowledged.

Tipik bir şekillendirme sınır eğrisi (ŞSE)nde, minimum majör birim şekil değiştirme değeri, minör birim şekil değiştirme değerinin sıfır olduğu y ekseni üzerinde yer almaktadır. Birçok şekillendirme proseslerinde hasar bu bölgede meydana gelmektedir. Literatürde birçok çalışmada, ŞSElerde en düşük majör seviyesi hemen hemen y ekseni üzerinde elde edilmiştir. Bu çalışmada ise Al 2024-T4 alaşımı için bu değer, y ekseninden yaklaşık olarak 0,040 değerinde sağa doğru ötelenmiş olarak elde edilmiştir. Bu değer sac metal şekillendirme sonuçlarının değerlendirilmesinde önemli olabilmektedir. Bu çalışmada Al 2024-T4 sac metalin metalin minimum majör birim şekil değiştirme değerinin literatürden farklı olarak sağa ötelenmiş olarak elde edilmesinin nedenleri araştırılmıştır. Süzdürme çubuğu ve ısıl işlemin en fazla etki eden faktörler olduğu tespit edilmiştir. Ötelenmenin, süzdürme çubuğu kullanılarak yapılan testlerde oluşan ön BŞDlerden ve T4 ısıl işlemi sonucunda meydana gelen kalıntı gerilmelerden kaynaklandığı gözlenmiştir., In a typical forming limit curve (FLC), the minimum major strain where the minor value is equal to zero is located at y axes. In many forming processes, failure occurs at this region. Many studies in literature indicates that minimum major strain value is obtained about at y axis. In this study, the minimum major strain value is not determined on the y axes and it was found to be offsetted from the y axes to the right about 0.04 strain for AA 2024-T4. This value could be important for evaluations of sheet metal forming processes. In this study, the reasons for the minimum major strain of setting of the forming limit curve for AA 2024-T4 were investigated. It was found that drawbead and heat treatment were most effective parameters for this offsetting. It is observed that offsetting result from pre-strain which occur for conducted tests with using draw-bead and residual stress arising from T4 heat treatment.