Kırışma ve Bölgesel İncelme Kontrolü

Derin çekmede flanş kırışmalarını engellemek çok zordur. Baskı yastığı kuvvetini biraz artırırsanız zımba burnunda kırılma ile sonuçlanır. Farklı çözüm yöntemleri ise fazladan uzmanlık gerektirir. Hidromekanik derin çekme yönteminde ise hazne basıncı yardımı ile sac malzemenin zımbaya temasa zorlanıyor olması bu kırışmaları azaltıcı etki yapmaktadır [29].

Hidromekanik derin çekmede iki çeşit hatadan söz edilir. Bunlar, düşük basınçtan dolayı kırışma, yüksek basınçtan dolayı kırılmadır [50].

Gövde kırışması, flanş kırışması ve bölgesel incelme üç çeşit hata tipi gözlenmiştir. Gövdesel kırışma her parçada meydana gelmiş, sık sık kırılmalara neden olmuştur. İncelme de genellikle meydana gelmiş, uygun proses değişkenleri ile incelmeyi önlemek mümkün olmuştur. Kırılma ve flanş kırışması, baskı yastığı kuvveti ve basınç gibi değişkenlerin uygun değerlerinin bulunmasıyla giderilmiştir. Parçanın şekli, kalıba yerleştirilmesi ile doğrudan ilişkili olduğundan, gövdesel kırışmadan kaçınmak çok zordur. Sac kalınlığının artması her üç tip hatanın giderilmesinde önemli bir faktördür. Çalışmada, sürtünme katsayısı zımba ile sac arasında 0,20, sac ile baskı yastığı arasında 0,05 ve sac ile alt kalıp arasında 0,02 olarak verilmiştir. Deneylerde, 1 mm alüminyum ve 0,8 mm çelik

230 MPa’dır. Alüminyum sacın şekillendirilmesinde çoğu zaman ön şişirme kullanılmıştır. Çelik sacda ise kullanılmamıştır. [33].

Hidromekanik derin çekme prosesinde görülen hata tiplerinden birisi kırışmadır ve ikiye ayrılır. Gövde ve flanş kırışması. Gövde kırışmasının nedeni, kalıp radyüsünün çok büyük olması veya flanş kırışmasının mirası olmaktadır. Kalıp ve zımba arasında boşluk çok büyükse, basınç yeterli değilse de olabilir. Flanş kırışmasının başlıca nedenleri; baskı yastığı kuvvetinin çok düşük olması, baskı yastığı ile kalıp arasındaki boşluğun büyük olmasıdır. Deneylerde, flanş kırışması etkili olarak engellenememiştir. Hatta kalıp boşluğundaki basınç artırılsa bile çözüm olmamıştır [107].

Hidromekanik derin çekmede kırışma ve kırılma hataları genel olarak gözlenmiştir. Flanş kırışması yetersiz baskı yastığı kuvvetinden oluşurken, zımba profilindeki kırılma yetersiz hazne basıncı sebebi ile oluşmuştur ya da çok yüksek basınç sebebi ile kalıp profilinde oluşmuştur. Süper alaşımda kalıp profilinde, malzemenin yüksek dayanımından dolayı nadiren kırılma gözlenmiştir. Hazne basıncı değerinin çekme oranı ile arttığı gözlenmiştir. Flanş kırışmasından kaçınabilmek için uygun kalıp ve baskı yastığı boşluğu 1 mm sac için 1,1 olarak tespit edilmiştir [53].

Proses, kırışma önleme etkilerine de sahiptir. Desteksiz bölgede hazne basıncının sac malzemeyi desteklemesi kırışma oluşumunu engellemektedir [77].

Geleneksel derin çekme yönteminde sac incelmesinin görüldüğü en büyük değer zımba ucuna yakın bölgeye gelmektedir. Bu bölgede kırılmalar sıkça gözlenmektedir. Özellikle bazı parçalar için bu incelmenin çok az olması istenmekte, malzeme mukavemetinden ödün verilmemektedir. Bazen bölgesel incelmelerden kurtulmak için şekillendirme basamakları artırılmaktadır. Hidrolik şekillendirmede ise hazne basıncı, sacı zımbaya bastırır. Bu basınç zımba uç bölgesinde meydana gelen bölgesel incelmeyi azaltır. Sac malzeme yüzeyindeki basıncın artması, flanş bölgesinin kalıp içerisine akışı esnasındaki kalınlaşmayı azaltır. Böylece sac malzemenin kalınlık dağılımının eşit olması sağlanır [29].

İncelme, zımba yolunun başlangıcında meydana gelirken, kırışma zımba kursunun sonunda meydana gelmiştir [35].

Hidromekanik derin çekme deneylerinde üç farklı yerde kırılma gözlenmiştir. Başlangıçta kırılma, ortada kırılma ve son aşamada kırılma. Başlangıçta meydana gelen kırılma iki farklı durumda olmuştur. Birincisi flanşta kırışma oluşmadan, ikincisi kırışma oluştuktan sonra ortaya çıkan kırılmadır. Başlangıçta meydana gelen kırılma, yetersiz hazne basıncı, kötü yağlama, baskı yastığı ile kalıp arasındaki açıklığın az olması veya çekme oranının yüksek olmasından kaynaklanmaktadır. Başlangıçta oluşan kırılma ya çok düşük yada çok yüksek basınçtan kaynaklanmaktadır. Bunu önlemek için: ön şişirme uygulanabilir. Flanşta daha iyi yağlama yapılması, zımba pürüzlülüğünün artırılması, kalıp ve baskı yastığı arasında uygun boşluğun sağlanması bu kırılmaları önleyecektir. Aşamanın ortasında meydana gelen kırılma üç farklı durumda gözlenmiştir. Zımba kuvvetinin yüksek olmasından kaynaklanmaktadır. İlki sac çekme kuvveti, zirve zımba kuvvetine ulaşmadan önce gözlenmektedir. İkincisi eşit, üçüncüsü ise sac çekme kuvveti zımba kuvvetini aştıktan sonra gözlenmektedir. Buna göre, bu kırılmalar genellikle toplam zımba kuvveti ve sac çekme kuvvetinin maksimum değere ulaşmasında meydana gelmektedir. Bunu önlemek için flanşta iyi bir yağlama, baskı yastığı ile kalıp arasındaki açıklığın artırılması, hazne basıncının artırılması gerekir. Son aşamadaki kırılma ise 2 farklı durumda görülür. Birincisi bütün flanşın sökülmesi, ikincisi bir ya da iki kulağın çıkartılmasıdır. Bu kırılma, derin kalıp radyüsünde çok az veya çok fazla bükmeden kaynaklanmaktadır. Bunu azaltmak için, son aşamada hazne basıncının azaltılması, flanşta iyi bir yağlama, boşluğun üniform olmasını sağlama ve başlangıç aşamasında kırışma oluşumunu engellemek gerekir. Kırılmadaki ana neden genellikle kutu duvarında çekme gerilmesinin çok yüksek olmasıdır. Sac malzeme flanşındaki direnç çok fazla ise veya kutu duvarındaki dayanım sac malzeme flanşını çekecek kadar dayanımlı değilse kırılma meydana gelir. Genelde, kırılmayı önlemek için iki metod kullanılır. Kutu duvarındaki yükü azaltmak veya iyi bir yağlama ile sac flanşındaki direnci azaltmaktır [107].

Hidromekanik derin çekme prosesinde üç tip kırılma gözlenmiştir. Zımba omuzunda kırılma, aşırı basınçtan dolayı kalıp omuzunda kırılma ve düşük itme