Numerical analysis of the parameters related to hot eştrusion of sections through continuous dies considering heat transfer in 3 dimensions


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2004

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Ayşegül Kentli

Danışman: BÜLENT EKİCİ

Özet:

3 BOYUTTAKİ ISI TRANSFERİ GÖZ ÖNÜNE ALINARAK SÜREKLİ KALIPLARIN KESİTLERİNİN SICAK EKSTRÜZYONA BAĞLI PARAMETRELERİNİN NÜMERİK ANALİZİ Ekstrüzyon, birçok karmaşık profilin üretiminde kullanılan plastik şekil verme yöntemlerinden biridir. Ekstrüzyon, temelde bir baskı kuvvetiyle malzemenin bir kalıp içerisinden geçirilerek şekil verilmesidir. Ekstrüzyon işleminin dizaynı ekstrüzyon sıcaklığı, kalıp geometrisi, kuvvet, sürtünme vb. birçok parametrelere bağlıdır. Ekstrüzyon işlemi ve dizaynı genellikle tecrübe ve deneyimlere dayanmaktaydı. Son yıllarda ekstrüzyon dizaynı ile ilgili birçok numerik simulasyonlar yapılmıştır. Bu sayede, daha iyi ve kaliteli dizaynlar elde edilebilmektedir. Böylece zaman, para, malzemeden de kazanılmaktadır. Bu tezde, çeşitli kesit şekilleri için sıcak ekstrüzyonun nümerik analizi incelenmiştir. Farklı durumlar için iki kriter göz önüne alınmıştır: Gerilmeyi minimum ve hızı maksimum yapmak. Ağırlıklı fonksiyon metodu kullanılarak, Pareto setler bulunmuştur. Pareto setler arasından parametrelerdeki değişimden en az etkilenen nokta optimum nokta olarak seçilmiştir. Bu metodla bulunan sonuçlar daha dayanıklı ve güvenilir dizaynlar oluşturmaktadır. Anahtar Kelimeler: Finite Element Method, Hot Extrusion, Multiobjective Optimization Ocak 2004 Ayşegül KENTLİ ABSTRACT NUMERICAL ANALYSIS OF THE PARAMETERS RELATED TO HOT EXTRUSION OF SECTIONS THROUGH CONTINUOUS DIES CONSIDERING HEAT TRANSFER IN THREE DIMENSIONS Extrusion is one of the plastic forming process used to produce complex profiles. Extrusion, basically is a process by pressing a billet of material through a die. Extrusion process design is depended on a lot of parameters like extrusion temperature, die geometry, force, friction etc. Design of extrusion dies and operation in extrusion companies was primarily based on trial and error. In recent years, a lot of numeric simulations about extrusion design has done. Therefore, better and more qualified designs are obtained. So time, money and material are saved. In this thesis, numeric analysis of hot extrusion is investigated for various cross-sectional shapes. For each case, two objectives are taken into account for this multicriteria problem: Minimizing Stress and Maximizing Velocity. By using weighted function method, the optimum Pareto sets is found. Finding the least sensitive point to variable changes among the obtained Pareto sets chooses the optimum point. The results obtained from this methodology yield highly insensitive, robust and reliable designs. Keywords: Finite Element Method, Hot Extrusion, Multiobjective Optimization January 2004 Ayşegül KENTLİ