Springback (SB) is the partial elastic recovery experienced by the sheet metal upon
removal of an applied load at the conclusion of the forming operation. SB is one of the
causes of unsatisfactory bending since it results in loss of dimensional control in
formed parts thus leading to problems that impacts quality and cost. In this work, the
SB of aluminium (AA5052-H36) alloy sheet in vee bending is evaluated
experimentally and with finite element analysis (FEA). Using ANOVA, this work
investigates the relative effect of sheet metal thickness (2mm and 3mm), die opening
(22mm, 35mm and 50mm) and punch holding time (0, 5 secs and 10 secs). SB
modeling based on the forming parameters was conducted using multiple linear
regression (MLR) and artificial neural network (ANN). This study showed that
increasing values of the punch holding time and sheet thickness leads to reduction in
SB while increasing die opening increases the SB for AA5052-H36 aluminium alloys,
with the punch holding time having the most impact on SB. Parametric interactional
effect between the punch holding time and die-opening showed significant impact on
SB, while interactional effects involving the sheet thickness had insignificant impact
on SB. ANN offered far superior SB prediction performance compared to MLR and
FEA. In this work FEA simulation results demonstrate that increasing the die opening
increases the SB while increasing the sheet thickness reduces the SB. This work
demonstrates the formability of AA5052-H36 aluminuim alloy in cold work, where
vee bends were performed with punch radius of 0.8mm and bend specimens showed
no cracks, checking and surface roughness.
Keywords: Springback, Finite Element Analysis, ANN, MLR.
ÖZ:
Geri yaylanma (SB), şekillendirme işleminin sonunda uygulanan bir yükün çıkarılması
üzerine sac metalin yaşadığı kısmi elastik geri kazanımdır. SB, şekillendirilmiş
parçalarda boyutsal kontrol kaybına yol açtığı için kalite ve maliyeti etkileyen
sorunlara yol açtığı için yetersiz bükülme nedenlerinden biridir. Bu çalışmada, vee
bükülmesindeki alüminyum (AA5052-H36) alaşım tabakasının SB'si deneysel olarak
ve sonlu eleman analizi (FEA) ile değerlendirilmiştir. ANOVA kullanarak, bu çalışma
sac metal kalınlığı (2mm ve 3mm), kalıp açıklığı (22mm, 35mm ve 50mm) ve zımba
tutma süresinin (0, 5 sn ve 10 sn) göreli etkisini araştırır. Şekillendirme
parametrelerine dayalı SB modelleme, çoklu doğrusal regresyon (MLR) ve yapay sinir
ağı (YSA) kullanılarak yapıldı. Bu çalışma, zımba tutma süresi ve sac kalınlığı
değerlerinin artmasının SB'de azalmaya yol açarken, kalıp açıklığının arttırılması
AA5052-H36 alüminyum alaşımları için SB'yi artırdığını, zımba tutma süresinin SB
üzerinde en fazla etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Zımba tutma süresi ve kalıp açma
arasındaki parametrik etkileşimli etki SB üzerinde önemli bir etki gösterirken, tabaka
kalınlığını içeren etkileşimli etkiler SB üzerinde önemli bir etkiye sahip değildir. ANN,
MLR ve FEA'ya kıyasla çok daha üstün SB tahmin performansı sundu. Bu çalışmada
FEA simülasyon sonuçları, kalıp açıklığının arttırılmasının SB'yi arttırırken sac
kalınlığını arttırmanın SB'yi azalttığını göstermektedir. Bu çalışma, AA5052-H36
alüminim alaşımının soğuk işlerde şekillendirilebilirliğini gösterir, burada vee
kıvrımları 0.8mm delme yarıçapı ile yapılır ve bükülme örnekleri hiçbir çatlak, kontrol
ve yüzey pürüzlülüğü göstermez.
Anahtar Kelimeler: Geri Yaylanma, Sonlu Elemanlar Analizi, YSA, MLR.
