Halkacı, Hüseyin SelçukGün, Mehmet2026-01-102026-01-102025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=CtwiQkYvArAb95Ufpfs_vo6-kVulgtSGECdqIpzTfJbuUdZvi0zmwlsjLBCRPVnJhttps://hdl.handle.net/123456789/12927Körüklü metal borular; titreşimlerin sönümlenmesi, ısı iletiminin artırılması, sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan genleşmelerin telafi edilmesi ve ölçme aletleri ile sensörlerde hassas boyut değişimlerinin algılanması gibi farklı amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadır. Körükler, çap, malzeme, cidar kalınlığı ve geometrik özelliklerine bağlı olarak çok çeşitli tiplerde üretilebilmektedir. Bu yüksek lisans tezinde, sanayide sıklıkla kullanılan körüklü boruların, ülkemizde yaygın olmayan hidro şekillendirme yöntemiyle üretilebilirliği araştırılmıştır. Tüp hidro şekillendirme yönteminde kritik proses parametreleri olan ön şekillendirme basıncı, katlama sıvı basıncı, eksenel ilerleme ve bunların birbirine bağlı değişimlerini ifade eden yükleme eğrileri incelenmiştir. Yapılan çalışmalarda ilk olarak 16 mm dış çap ve 0,4–0,5 mm cidar kalınlığına sahip ST 37 (S235JR) çelik borular kullanılarak ön deneyler yapılmıştır. Bunun sonucunda; kalınlık/çap oranının yüksek (0,025–0,03) olması, pres kuvvetlerinin yetersizliği nedeniyle başarılı sonuç elde edilmesi zorlaşmıştır. Bunun yanında; kıvrımlı yapıyı oluşturacak kalıp dilimlerinin ara mesafelerinin uzunluğunun borunun üst bölgesindeki yükleme ve basınçlandırma yapılan bölgeden daha kısa olması ilave burkulma yüklerine neden olmuş olup ön deneylerde boru çapında neredeyse 2/1 oranında şişmeler meydana gelmiştir. Aynı boyutlardaki 321 Paslanmaz numunelerde ise doğrudan üst bölgede yırtılmalar meydana gelmiştir. Bu durum sade karbon çeliği ile yüksek korozyon direncine sahip paslanmaz çelik arasındaki şekillenebilme kabiliyeti farkını ortaya koymaktadır. Yine sade karbon çeliği ile yapılan diğer denemelerde ise borunun boğaz bölgesinin genişlemesi önlenmiş ve körüklü yapının şekillenme başlangıcı elde edilebilmiştir. Son olarak; ön deneyler, yapılan çalışmalarda kalıp tasarımında, figür boşluğunu oluşturacak bölgelerdeki gereksiz hacimsel boşlukların basınçla şekillenme esnasında malzeme kaymasına ve kaçaklarına neden olacağı anlaşılmıştır. Ardından; ön deneylerin ardından çıkarılan sonuçlara göre hataları optimize etmek için genişletilmiş boru boyutlarına göre yeni kalıp tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Önceki boyutlara nazaran kalınlık/çap oranı neredeyse 1/3 oranında düşürülmüş olan 0,011 kalınlık/çap oranına sahip olan 25 mm çap ve 0,28 mm kalınlığındaki AISI 316 paslanmaz çelik borular seçilerek başarıya ulaşmak istenmiştir. Körüklü boru üretimi için seçilen ve kısmen daha ince cidarlı olan 316 paslanmaz boru ile imal edilmek istenen boyutlarda ki borunun proses değişkenlerini belirlemek için imalat aşaması önden LS-DYNA sonlu elemanlar yazılımı ile modellenerek simüle edilmiş olup, yükleme eğrileri de benzetimlerde sınamayanılma yöntemiyle belirlenmiştir. Üretilen parçalar tel erozyon yöntemi ile simetri ekseni boyunca kesilmiş, körük profilleri ise optik komparatör, CMM, 2D optik ölçüm cihazı ve form tarayıcı sistemleri kullanılarak ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, dip ve tepe kıvrımları ile cidar kalınlıklarındaki değişimlerin tekrarlanabilir olduğunu ve profillerin kabul edilebilir toleranslarda üretilebileceğini göstermiştir. Bir körüklü boru üretimindeki %10' un altı ideal ve kabul edilebilir belirlenen %10-15 kalınlık incelmesi, tepe noktalarında sonlu elemanlar yazılımı sonuçlarına göre %11,7 çıkarken proses sonrası üretilen ürünlerde ise %7-%14 arasında normal değerler arasında ölçülmüştür. Ayrıca; yapılan ölçümlere göre körük kıvrımlarının toplam genişliğinde; kalıp kapanma mesafesi / kıvrım boyu = %80 oranında bir geri yaylanma hareketi görülmüştür. Istampa kuvveti ile uygulanan kapanma yükü ile 14 mm olan genişlik, yük kaldırıldıktan sonra yaklaşık 18 mm' ye genişlemiştirBellows-type metal pipes are widely used for various purposes, such as damping vibrations, increasing heat transfer, compensating for expansions caused by temperature changes, and detecting precise dimensional changes in measuring instruments and sensors. Bellows can be manufactured in a wide variety of types depending on their diameter, material, wall thickness, and geometric properties. This master's thesis investigates the feasibility of producing bellows pipes, which are frequently used in industry, using the hydroforming method, which is not widely used in our country. The critical process parameters in the tube hydroforming method, namely pre-forming pressure, folding fluid pressure, axial feed, and the loading curves expressing their interdependent changes, were examined. In the studies conducted, preliminary experiments were first carried out using ST 37 (S235JR) steel pipes with an outer diameter of 16 mm and a wall thickness of 0.4–0.5 mm. As a result, it was difficult to obtain successful results due to the high thickness/diameter ratio (0.025–0.03) and insufficient pressing forces. In addition, the length of the gaps between the mould segments forming the curved structure being shorter than the loading and pressurisation area at the top of the pipe caused additional buckling loads, resulting in swelling of nearly 2/1 of the pipe diameter in the preliminary tests. In the 321 stainless steel samples of the same dimensions, tears occurred directly in the upper region. This situation highlights the difference in formability between plain carbon steel and stainless steel with high corrosion resistance. In other tests conducted with plain carbon steel, the expansion of the throat region of the pipe was prevented, and the initial formation of the bellows structure was achieved. Finally, preliminary experiments revealed that unnecessary volumetric voids in the areas forming the figure cavity during mould design would cause material displacement and leakage during pressure forming. Subsequently, based on the results obtained from preliminary experiments, a new mould design and manufacturing process were implemented to optimise errors according to the expanded pipe dimensions. It was intended to achieve success by selecting AISI 316 stainless steel pipes with a diameter of 25 mm and a thickness of 0.28 mm, which have a thickness/diameter ratio of 0.011, reducing the thickness/diameter ratio by almost 1/3 compared to the previous dimensions. To determine the process variables for the pipe dimensions to be manufactured using the selected 316 stainless steel pipe, which is partially thinner-walled, the manufacturing stage was modelled and simulated using LSDYNA finite element software, and the loading curves were determined in the simulations using the trial-and-error method. The produced parts were cut along the symmetry axis using the wire erosion method, and the bellows profiles were measured using an optical comparator, CMM, 2D optical measuring device, and form scanning systems. The results obtained demonstrate that the changes in the wall thicknesses at the bottom and top bends are reproducible and that the profiles can be produced within acceptable tolerances. In bellows pipe production, a thickness reduction of less than 10% is ideal and acceptable, while the 10-15% reduction determined as acceptable yielded 11.7% at the peak points according to finite element software results and was measured between 7% and 14% in normal values in the products produced after the process. Furthermore, according to the measurements taken, a springback movement of 80% was observed in the total width of the bellows bends. The width, which was 14 mm under the closing load applied by the stamping force, expanded to approximately 18 mm after the load was removed.trMakine MühendisliğiMechanical EngineeringMaster Thesis