Determination of the weld dimensions in press machine manufacturing by the finite element method

Abstract

Standart tipteki (C ve H Tipi) presler farklı kapasiteler için farklı boyutlarda üretilmektedirler. Çelik plakalar lazer veya plazma kesim işlemleri ile istenilen boyutlara getirilmektedir. Kesim işlemleri sırasında parça kenarlarında düzgünsüzlükler oluşabilmektedir. Gerçek imalat koşullarında karşılaşılabilen bu durumun sayısal olarak incelenebilmesi için SolidWorks montaj ortamında parçalar birleştirilerek gövde oluşturulurken parçalar arasında kabul edilebilir boşluklar bırakılmıştır. Böylece yüklerin kaynak dikişleri üzerine binmesi sağlanmış ve dikişlerin yüklemeler altındaki davranışı incelenmiştir._x000B_Bu çalışmada, C tipi pres gövdesini oluşturan parçaların katı modellerinin ve gövde montajının SolidWorks katı modelleme programı ile parametrik ve otomatik olarak oluşturulması için VisualBasic programlama dili ve SolidWorks API (Application Programming Interface) uygulaması kullanılarak bir yazılım geliştirilmiştir. Geliştirilen yazılım ile pres gövdesini oluşturan çelik sac plakalar arasındaki kaynak dikişleri parametrik olarak modellenir ve gövde montajında ilgili bölgelere atanır. Programın çalıştırılması ile kullanıcı tarafından istenilen boyutlarda otomatik olarak oluşturulan pres gövdesi katı modeline ait sonlu elemanlar modeli CosmosWorks programı ile elde edilir ve sayısal analizler statik yükleme şartı için gerçekleştirilir. Pres gövdesine ait doğal frekanslar sayısal ve deneysel olarak hesaplanmıştır. Lazer sensösler yardımı ile pres gövdesinde meydana gelen yer değiştirmeler ölçülür, strain gauge (strain ölçer) yardımı ile de gövde üzerinde gerilme değerlerinin yüksek olduğu kritik bölgelerde strain ölçümleri yapılır ve CosmosWorks programı ile elde edilmiş sayısal analizler ile karşılaştırılır. Standard (C and H type) presses are produced in variant sizes for different capacities. Steel sheets are formed in desired shape by laser or plasma cutting processes. Some roughnesses may appear on edges during the operation. In order to analysis the situation, come across in real production conditions, by the numeric methods acceptable spaces are left between parts while body is being created by assembling in SolidWorks assembly environment. Thereby the behaviour of weld seam is examined and exerting the loads on weld seams is provided._x000B_In this study, for generating the solid parts which compose the C type press body and body assemble automatically and parametrically by SolidWorks, a software has been developed by using VisualBasic and SolidWorks API (Application Programming Interface). Weld seams between steel sheets which compose press body are parametrically designed and located on related regions on body with developed software. By the program is run, the FEM (Finite Element Model) of press body solid model which is automatically composed in desired size by user is acquired by CosmosWorks interface and numerical analyses are performed for static condition. Natural frequencies of the press body are determined both numerically and experimentally. The displacements which consist on body are measured by laser sensors, the strains occur on critical regions, where strain values are high, are measured by strain gauges and the results are compared with the results obtained by CosmosWorks.