Akademik Veri Yönetim Sistemi
4. INTERNATIONAL İYONYA SCIENTIFIC RESEARCH CONGRESS, İzmir, Türkiye, 26 - 27 Mart 2026, ss.429-430, (Özet Bildiri)
ÖZET
Otomotiv süspansiyon sisteminin temel bileşenlerinden biri olan amortisörün alt parçaları arasında yer alan yay tablası, amortisör yayının güvenli bir şekilde konumlandırılması ve sabitlenmesini sağlayan kritik bir metal bileşendir. Yay tablası, amortisör gövde borusuna boğaz (kalibre) olarak adlandırılan bölgeden çakma işlemi ile monte edilmekte ve ardından gaz altı kaynak yöntemi ile boruya sabitlenmektedir. Montajın bu bölgeden gerçekleştirilmesi nedeniyle, söz konusu kısmın geometrik doğruluğu ve yapısal bütünlüğü, amortisörün güvenli ve uzun ömürlü çalışması açısından büyük önem taşımaktadır. Yay tablası parçalarının boyutları, kullanılacağı araç tipine bağlı olarak değişkenlik göstermekle birlikte, genellikle yüksek tonajlı (600T–800T) transfer preslerde üretilmektedir. Parçanın boğaz formunun elde edildiği operasyon, bu çalışmada “boğaz (kalibre) patlatma operasyonu” olarak adlandırılmıştır. Mevcut üretim prosesinde bu operasyonu gerçekleştiren kesici çeliğin düz bir formda (ters “U” geometrisinde) olması nedeniyle, üretim sırasında bazı parçalarda boğaz uç bölgelerinde yırtılmalar ve kalıp çeliği ile sac arasındaki yetersiz temas sonucu form boyunca dalgalanmalar gözlemlenmiştir. Bu problemlerin giderilmesi amacıyla, sac şekillendirme simülasyon programlarından biri olan AutoForm kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları doğrultusunda kalıp tasarımı optimize edilmiş ve elde edilen tasarım üretim denemeleri ile doğrulanmıştır. Bu kapsamda, kalıp kesici (kalibre) çeliği konik bir geometriye sahip olacak şekilde yeniden tasarlanmıştır. Yapılan bu iyileştirme ile boğaz patlatma sırasında malzeme akışı kademeli hale getirilmiş, lokal gerilme yığılmaları azaltılmış ve kalıp çeliği ile sac arasındaki temas yüzeyi iyileştirilerek daha rijit ve homojen bir boğaz geometrisinin elde edilmesi sağlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Yay tablası, boğaz geometrisi, sac metal şekillendirme, AutoForm, kalıp optimizasyonu
SIMULATION-ASSISTED OPTIMIZATION OF NECK GEOMETRY IN THE SPRING SEAT OF AUTOMOTIVE SUSPENSION SYSTEMS
ABSTRACT
The spring seat, which is one of the subcomponents of the shock absorber in automotive suspension systems, is a critical metallic part that ensures the secure positioning and retention of the coil spring. The spring seat is assembled onto the shock absorber body tube through a region referred to as the “neck (calibration area)” by means of a press-fit operation and is subsequently fixed to the tube using gas metal arc welding. Since the assembly is performed through this region, the geometric accuracy and structural integrity of this area are of great importance for the safe and durable operation of the shock absorber. Although the dimensions of spring seat components vary depending on the vehicle type, they are generally manufactured in high-tonnage (600T–800T) transfer presses. The operation in which the neck geometry is formed is referred to in this study as the “neck (calibration) expansion operation.” In the current production process, the cutting tool used in this operation has a flat geometry (which can be described as an inverted “U” shape). However, during production, defects such as tearing at the neck edge regions and form waviness due to insufficient contact between the die and the sheet metal have been observed. In order to eliminate these issues, analyses were carried out using AutoForm, a sheet metal forming simulation software. Based on the simulation results, the die design was optimized and validated through production trials. In this context, the cutting (calibration) tool was redesigned with a conical geometry. As a result of this improvement, material flow during the neck expansion operation became more gradual, local stress concentrations were reduced, and improved contact between the die and the sheet metal was achieved, leading to a more rigid and homogeneous neck geometry.
Keywords: Spring seat, neck geometry, sheet metal forming, AutoForm, tool optimization