ve TASARIM Cilt 2 Baskıya Hazırlayan A. Münir CERİT Makina Yük. Mühendisi
TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI
YAYIN NO.: 170
i
SUAT SEZAİ GÜRÜ'nün anısına
İ
I
Koordinasyon MMO Kitap Komisyonu Ali Münir CERİT Prof. Dr. Alp ESİN Doç. Dr. Kahraman ALBAYRAK Bilal BAYRAM
BÖLÜM 14
YAPIM YÖNTEMLERİ Hazırlayanlar Prof. Dr. Ahmet ARAN, fTÜ Makina Fakültesi Prof. Dr. Levon ÇAPAN, ÎÜ Mühendislik Fakültesi Selçuk KARCI, Mak. Müh., MKEK - Kırıkkale Prof. Dr. Selahattin ANIK, İTÜ Makina Fakültesi Ahmet YÎĞÎN, Mak. Yük. Mühendisi, ROKETS AN - Elmadağ DÖKÜM TEKNİĞİ Prof. Dr. Ahmet ARAN
Sayfa Sayfa
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Temel Tanımlar Modeller Kalıplama ve Döküm Yöntemleri Ergitme, Döküm ve Katılaşma Bitirme işlemleri ve Kalite Kontrolü Dökme Parça Tasarımı Metal Döküm Alaşımları KAYNAKÇA İLGİLİ TSE STANDARTLARI
02 03 04 15 22 24 27 31 31
PLASTİK ŞEKİL VERME Prof. Dr. Levon ÇAPAN 1. 2. 3. 4. 5.
Plastik Şekil Vermenin ilkeleri Dövme Haddeleme Ekstrüzyon Çekme KAYNAKÇA İLGİLİ TSE STANDARTLARI SAC
32 37 46 56 61 66 66
PRESÇİLİĞİ
Selçuk KARCI, Mak. Müh. 1. Kesme 2. Sac Presçiliğinde Kullanılan Gereç Normları 3. Bükme ve Şekillendirme 4. Bükme ve Şekillendirme Kalıp Örnekleri 5. Çekme 6. Kalıp Tasarımı ve Yapımı KAYNAKÇA İLGÎLI TSE STANDARTLARI KAYNAK TEKNOLOJİSİ Prof. Dr. Selahattin ANIK 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Giriş ve Tarihçe Genel Tanımlamalar ve Sınıflandırma Kaynak Yeteneği Gaz Ergitme Kaynağı Elektrik Ark Kaynağı Tozaltı Kaynağı Gazaltı Ark Kaynağı Isıl Kesme Yöntemleri Kaynak Hataları
....67 108 111 117 123 149 152 152
153 154 156 160 165 174 178 182 183
10. Kaynaklı Parçalarda Oluşan Çarpılmalar ve Gerilmeler 11. Doldurma Kaynağı 12. Elektrik Direnç Kaynağı 13. Sürtünme Kaynağı 14. Elektron Işını ile Kaynak 15. Laser Işını ile Kaynak ve Kesme işlemi 16. Sert Lehimleme 17. Metal Püskürtme 18. Metal Yapıştırma Tekniği 19. Diğer Kaynak Yöntemleri 20. Plastik Malzemelerin Birleştirilmesinde Kullanılan Kaynak Yöntemleri 21. Kaynaklı Üretimin (Dizaynın) Esasları 22. Kaynak Tekniğinde iş Güvenliği KAYNAKÇA İLGİLİ TSE STANDARTLARI
187 192 195 199 201 203 205 208 211 214 217 219 220 222 222
TALAŞ KALDIRARAK İŞLEME Ahmet YIĞIN, Mak. Yük. Müh. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
Talaş Kaldırma İşlemlerine Giriş Talaş Kaldırma İşlemlerinin Temelleri İşlemede Kuvvetler, Güç ve Gerilmeler Takım Aşınması ve Takım Ömrü işlemede Ekonomi Kesici Takım Gereçleri Metal Kesme ve Taşlama Sıvıları Kesme ve Taşlama Sıvılarının Kontrol ve Test Yöntemleri Yüzey Kalitesi ve Yüzey Uygunluğu Tornalama Delik İşleme Matkapla Delme Raybalama Havsa Açma, Alın Düzeltme ve Pah Kırma Frezeleme Planyalama Broşlama (Broçlama) Testere ile Kesme Taşlama Honlama KAYNAKÇA İLGlLl TSE STANDARTLARI
223 224 231 238 242 249 274 280 282 292 353 367 396 401 406 427 438 448 463 499 508 508 14-01
SAC PRESÇİLİĞİ Selçuk KARCI - Mak. Mühendisi 1. KESME Zımba ve kalıp aracıyla şerit gereçlerden keserek parça üretim yöntemidir. Konunun akışı içinde çok sık geçen bazı deyimlerin tanımını vermek gerekir: /; Parçası (Piece Part) : Kalıp aracıyla keserek, çekerek ve form vererek üretilen parça. Gereç (Stock Material): İş parçasını üretmek için kullanacağımız şerit halinde yassı malzemeler. Zımba (Punch) : Şerit gereçleri ya da bunlardan elde edilen kısmi parçalan kalıp içerisine yönlendirerek kesme, çekme, form verme vb. gibi işlemlerin oluşmasını sağlayan erkek eleman. Kalıp : a) tş parçasını elde etmek için kullanılan tüm düzenek (zımba, taşıyıcılar, baskı plakaları vb.). b) Kalıp düzeneğinde dişi parça denilen kısım. Kalıp deyimi konuların içinde yerine göre iki anlamda da kullanılmıştır. Kesme Olayı Zımba ve kalıp kullanılarak yapılan kesmede oluşan 3 aşama Şekil. 1 de gösterilmiştir. Bu aşamalar ölçü kalitesi, parçanın görünüşü ve kalıp ömrü ile doğrudan ilişkili olduğundan önemlidir.
Plastik «ekil değitimi
Kırılma
Şekil.1- Kesme olayının aşamaları 1. Ağama : Plastik şekil değişimi. Zımba gerece basarak kalıp içerisine itmeye başlar, elastik sınır aşıldığında plastik deformasyon meydana gelir. 2. Asama : Batma. Zımba aşağı hareketine devam ettikçe gerecin zımba tarafı içe çökmekte, kalıp tarafı dışa kamburlaşmaktadır. Gerecin cinsine göre gereç kalınlığının (0.2 - 0.5) arasında kopma olmaksızın çökme olmaktadır. 3. Aşama : Kopma. Zımba hareketine devam ettikçe kalıp ve zımba köşelerinde kınlmalar başlar, uygun kesme şartlannda bu kınlma çizgileri birleşerek kesme yüzeyini oluştururlar. Zımba hareketini tamamladığında iş parçası şeritten ayrılarak kalıp boşluğundan aşağı düşer.
V//A V <- le**İrl '•£•$$ *,r,lme "•'•••• n l't Parsası ->
Şekil.2- Kesmede deyimler 1. Kesme boşluğu, 2. Gereç, 3. Kesme düzlüğü, 4. Çapak yönü, 5. Çapak köşeleri, 6. Kırılma yüzeyi
îjekil.3- Kesmede ölçüler 1. Kırılma açısı (Break-out angle), 2. Çapak yüksekliği (Burr height), 3. Kavisli kısım (Rollover depth or edge radius), 4. Kesme düzlüğü (Burnish depth, cutband), 5. Çökme derinliği (Penetration depth)
14-67
SAC PRESÇİLİĞİ Şekil.2 de uygun kesme boşluğu kullanılarak yapılan kesmede iş parçasının durumu görülmektedir. Uç kısımda görülen kavisli kısım 1. aşamada plastik şekil değişiminde oluşur. Parlak ve düz kısım olan kesme düzlüğü ikinci aşamada oluşur ve yaklaşık olarak 1/3 s dir. Şekil. 3 de görüldüğü gibi düz kısmın ölçüsü delikte (gereç üzerinde) zımba çapına, iş parçası üzerindeki düz kısım ise kalıp çapına karşılık olur. Bu nedenle zımba delik ölçülerini, kalıp ise iş parçası ölçülerini karakterize eder. Gereç cinsine göre kırılmalar başlamadan önce plastik şekil değişimi ve batma aşamasındaki yükseklik gereç kalınlığının % si olarak ifade edilebilir. Bu yüzde aşağıda çeşitli gereçler için verilmiştir. K
%\0C
%ıoc
Çelik Çelik Çelik Çelik Çelik
xx
%2o e
%20 C x x %30 C x
%50s %38s %40s %28s %33s
xx
%30 C Silisli çelik Alüminyum alaşımı Pirinç Bakır
Çelik
%22s %50s %50s %50s %50s
Kesme Boşluğu Kesme zımbası ile kalıp arasında kalan boşluğa kesme boşluğu denir. Şekil.2 de (x) ile gösterilmiştir. Kesme boşluğuna etki eden faktörler gerecin kalınlığı ve fiziksel özellikleridir. Kesme boşluğu değerlerini hesapla bulmak mümkündür. Ancak, uygulamada daha çok amprik değerler kullanılır. Kesme boşluğu saptanırken başlangıçta küçük kesme boşluktan ile işe başlamalıdır. Çünkü küçük kesme boşluklarını büyültmek mümkündür, oysa aksi mümkün değildir. Bundan dolayı kalıp ya da zımbayı yeniden yapmak gerekir. Küçük boşluklardan başlayıp deneysel olarak tedricen artırılarak uygun boşluk tespit edilir. Çizelge. 1 de değişik gereçler için gereç kalınlığına bağlı olarak kesme boşluktan verilmiştir. Mika, fiber, plastik için metallerden daha düşük boşluklar kullanılır. Şekil.2 ve 3 de görüldüğü gibi kesme boşluğuna bağlı olarak çapaklar oluşmaktadır. Şekil.S de normal kesme boşluğu ile yapılan kesmedeki aşamalar gösterilmiştir. Çizelge.l- Kesme Boşlukları Kesme boşluğu, gereç kalınlığına göre % s Gereç cinsi Al (yumuşak) S < 1.3 Al (yumuşak) S > 1.3 Al (sert) Pirinç (yumuşak) Pirinç (yan sert) Pirinç (tam sert) Az (C)lu yumuşak çelik Az (C)lu yarı sert Az (C)lu sert Paslanmaz çelik Silisli çelik
Dayiresel Şekilli
Değişik şekilli
%2 %3 %4 - %6 %2 %3 %4 %2 %2 %3 %4/%6 %3
%3 %5 %5/%8 %3 %4 %5/%6 %3 %4 %4 %5/%8 %9/%5
Şekil.6 da gerektiğinden küçük kesme boşluklannda kesme yapıldığındaki durum görülmektedir. Bu durumda kavisli kısım azalır (R), düz ve parlak kısımlar genişler, boşluk çok dar ise birden fazla düz kısım oluşur. Kırılma açısı küçük olur. Şekil.7 de çok geniş kesme boşlukları kullanıldığındaki durum görülmektedir. Başlangıçta malzeme kesilmeden çok şekillenmeye çalışır. Burada kavisli kısım genişler, düz ve parlak kısım ise daralır, kınlma açılan büyür. Kalıp ile zımba arasında kesme boşluğunun her tarafta eşit olması önemlidir. Uygun kesme boşluğu kalıp ömrü, parçanın kalite ve ölçüsü için şarttır. Geniş kesme boşluklan istenmiyen parça karakteristiklerine, dar kesme boşluktan ise gereksiz gerilmelere, kalıp ve zımbada aşınmalara neden olur. Bununla birlikte, kavisli kesme kalıplan daha dar kesme boşluklannda başarıyla kullanılabilirler.
(x) Tavlanmış (xx) Soğuk çekilmiş 14-68
SAC PRESÇİLİĞİ Çizelge.2A- Kesme Boşlukları (Alüminyumlar için) Alaşım Temper Kesme Boşluğu %s 1100
2014 3003
3004 5005
5083
0 H12.H14 H16.H19
5 6 7
0
6.5
TA, T6
8
0
5
H12,H14
6
Alaşım Temper Kesme Boşluğu %s
5086
0
7
H112.H323, H343
7.5
0.H112
7
H32, H34, H36
7.5
5154
0,H112
7
5454
0.H112 H32, H34
7.5
5456
0, H32] H323, H343
7 7.5
6061
0
5.5
T4 T6
6 7
7075
0 W T6
6.5 8 8
7178
0 W T6
6.5 8 8
H32, H34, H36, H38 7.5
H116,H18
7
0
6.5
H36, H38
7.5
0
5
H12,H14,H32, H34 6 H16.H18, H36, H38 7 5050
0 H32, H34 H36, H38
5 6 7
5092
0 H32, H34 H36, H38
6.5 7 7.5
7
Çizelge.2B- Kesme Boşluğu Değerleri (Çelikler için)
tonik
Silindırik Saç Ad/ll/ğımı
Kesme Boşluğu (Mikron)
Kesilebilecek Şeridin Kalınlığı (mm) 0,18 0,20 0,22
İzin verilen Mastar kalınlık toleransı (No.) mm 32 31 30
0,02 0,02 0,02
Sacın kesme gerilmesi 100 -250 N/mm* Xk Xz 3 3 3
4 6 7
250-400 N/mm2 Xk Xz
400-600 N/mm2 Xk Xz
5
7
7
9
5
8
7
10
6
9
8
11
14-69
SAC
PRESÇÎLÎĞÎ
Çizelge. 2B (Devamı)
Kesme Boşluğu (Mikron)
Kesilebilecek Şeridin Kalınlığı (mm) 0,24 0,28 0,32 0,30 0,44 0,50 0,56 0,68 0,75 0,38 1,00 1,13 1,25 1,38 1,50 1,75 2,00 1,75 2,50 2,75 3,25 3,50 4,00 4,50 5,00 5,30 6,30 7,00 8,00 9,00 10,00
İzin verilen Mastar kalınlık toleransı No. mm 29 28 27 26
25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 8 7 5 3 2 1
0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,08 0,06 0,09 0,08 0,05 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,19 0,25 0,25 0,30 0,30 0,30
Sacın kesme gerilmesi 250-300 N/mm2 41W -600 N/mm2
100-250 N/mm2 Xk Xz
4 4 5 6 7
7,5 8 10 12 13 19 19 18 21 23 26 30 34 37 41 45 53 60 68 75 83 95 105 120 135 150
7 8 10 12 13 18 19 18 23 26 30 34 44 42 45 53 60 68 75 82 100 105 120 135 150 165 190 230 240 270 300
Xk
Xz
Xk
Xz
6 7 8 10 11 13 14 16 19 22 29 28 35 35 40 45 50 60 65 70 80 90 100 115 125 140 160 195 200 225 250
10 11 13 18 18 20 22 25 30 35 40 45 55 55 60 70 80 90 100 110 130 140 160 180 200 220 252 280 320 360 400
9 10 11 14 16 10 20 22 26 31 35 40 50 50 55 60 70 80 90 100 115 125 140 160 175 200 220 250 300 345 350
12 15 15 20 22 26 30 38 30 46
50 60 70 70 95 90 100 115 150 140 160 198 200 225 250 275 320 350 400 450 500
Çizelge.2 de gereç kalınlıklarına göre kesme boşlukları mikron olarak verilmiştir. Şekil.4 de düşük (C)lu çeliklerde (HR B m a k s 75) delme ve kesme işlemlerinde iş parçası ya da delik yüzeylerindeki kesme boşluğunun etkisi ile aldıkları şekiller gösterilmiştir. Çeşitli oranlardaki kesme boşluğu değerleri için belirlenen 5 çeşit yüzey şekline göre çeşitli metallerin aldığı kesme boşluk değerleri Çizelge.4 de verilmiştir. Çizelge.3 de, Şekil.4 de verilen yüzeylerdeki çeşitli elemanların değerleri verilmiştir.
14-70
- j l i . *..&.*-*
İt
SAC
PRESÇİLİĞİ
Şekil.4- Kesme boşluğunun etkileri
\7
'+-4
•yy
Şekil.5- Normal kesme boşluklu kesme
Şekel.6- Dar kesme boşluklu kesme
14-71
SAC PRESÇİLİĞİ
Şekil.7- Geniş kesme boşluktu kesme Çizelge.3- Kesme Kenarına Göre Değerler Tablosu Kesme Kenar Biçimi Kırılma açısı Kavisli kısım (R) Parlak kısım (B) Kınk kısım (F) Çapak
Tip 1 14 -16 %10-20s %10-20s %70 - 80s Büyük
Tip 2
Tip 3
8 -11 %8 - lOs %15 - 25s %60 - 75s Normal
7 -11 %6-8s %25 - 40s %50 - 60s Normal
Tip 4 6 -11 %4-7s %35 - 55s %35 - 50s Orta
Tip 5 %2 - 5s %50 - 70s %25 - 45s Büyük
Çizelge.4- Kesme Kenarı Tiplerine Göre Kesme Boşluktan Gereç Az karbonlu çelik Yüksek karbonlu çelik Paslanmaz çelik Al (230 N/mm2 den az) Al (30 N/mm2 den fazla) Pirinç (Tavlanmış) Pirinç (Yan sert) Bakır (Tavlanmış) Bakır (Yan sert)
Tipi 21 maks. 25 maks. 23 maks. 17 maks. 20 maks. 21 maks. 24 maks. 25 maks. 25 maks.
Tip 2 11.5-12.5 17-19 12.5-13.5 8-10 12.5-14 8-10 9-11
8-9 9-11
Tip 3
Tip 4
8-10 14-16 9-11
6-7
1-2
11-13
2.5-5
3-5 2-4 5-6 2-3 3-5 2-4 3-5
0.5-1 0.5-1 0.5-1 0.5-1.5 0.5-1
6-8 9-10
6-8 6-8 5-7 6-8
Tip 5
1-2
1-2
Kesme Boşluğu • İş Parçası İlişkisi Şekil.3 de görüldüğü gibi, çapak kenarları kesme işleminde iş parçasının zımbaya bakan kısmında; delme işleminde ise çapak kenarları kalıba doğrudur. Şeklin incelenmesinden iş parçası ya da artık parçanın ölçülerini kalıbın belirlediği görülür. Delmede ise ölçüyü zımba belirler. Kesme işleminde (iş parçasının toleransları da dikkate alınarak) iş parçası ölçüsü kalıba verilir, zımba ölçüsü kalıptan, kesme boşluğunun iki katı kadar küçük yapılır. (d2 = Dk - 2X). Delme işleminde ise zımba delik ölçüsünde yapılır. Kalıp 2 kesme boşluğu kadar büyük yapılır. (Dk = d2 + 2X). Gerçekte elde edilen iş parçası kalıp genişliğinden bir miktar fazla olmaktadır. Çünkü kesme sırasında malzeme kalıp içine sıkıştırılır, iş parçası kalıptan çıkınca bir miktar genişler. Diğer yandan deliklerde bir miktar büzülme olur. Eğer parça kesme ile üretilecekse kalıp istenen iş parçası ölçüsünden 0.01 ile 0.02 mm küçük yapılır. Delme işlemlerinde ise zımba istenen ölçüden 0.01 ile 0.02 mm büyük yapılır.
14-72
m ıHTı
SAC PRESÇİLİĞİ Şekil.8 de kesme ve delme işleminin aynı pres stokunda yapımında kullanılan bileşik kesme kalıbında iş parçası ve malzeme üzerindeki kesme kenarları görülmektedir. Çapak kenarları iş parçasında zımbaya, delme işleminde kalıba doğrudur. Xı kesme boşluğunun bilemelerle ölçüsünün değişmeyeceğine ve X2 boşluğunun H yüksekliği boyunca bilemelerle ölçüsünün değişmeyeceğine dikkat ediniz. Açısal Boşluk Delme ve kesme işlerinde iş parçası da artık parça kalıbın içinden geçmektedir. Parçanın kalıpta sıkışarak kalıba zara vermesinin önlenmesi ve kesme kuvvetinin azaltılması için kalıba Şekil. 9 ve Şekil 10. da görüldüğü gibi açısal boşluk vermek gerekmektedir. Şekil.9 da kesme açısı kalıbın üst yüzeyinden başlamaktadır. Bu şekilde kesme sırasındaki basınç kuvvetlen mümkün olduğu kadar çabuk kaybolmaktadır. Kalıbı aşındırmaya eğilimli gereçlerin kesiminde doğrudan açılı bu tipler kullaılır. Silisli ve paslanmaz çeliklerde açısal boşluk doğrudan açılı olursa iyi sonuç verir. Genellikle yumuşak metaller ve özellikle alüminyumlarda da bu tip açısal boşluklar iyidir. Genellikle yumuşak gereçler için büyük sert olanlar için küçük açı kullanılır. Kalın gereçlerde incelere göre daha büyük açısal boşluk alınır. Açısal boşluk ençok 2", en az 1/8° alınır. Genel olarak gereç kalitesi ve parça kalitesine bağlı olarak 1/4" - 3/4° alınabilir. Bu tipte en büyük dezavantaj tekrar bilemelerde ölçünün büyümesidir. A: Bir taraftaki büyüme miktarı A=B tg a
B: Taşlanan yüzey miktarı a: Açısal boşluk
Şekil.8- Bileşik kalıpta kesme olayı
Şekil.9 - Açısal boşluk (faturasiz)
Şekil.lO- Açısal boşluk (faturalı) 14-73
SAC PRESÇİLİĞİ Taşlamadan sonra kesme boşluğu 2A kadar artmaktadır. Eğer bu artış üretim şartlarını değiştirmiyorsa ya da değiştirmediği sürece kalıp kullanılır. Eğer açı başlangıçta küçük seçilirse kalıbı kullanabileceğimiz bileme sayısı artmış olur. Seri kalıplarda bu tip açısal boşluklar tercih edilir. Çizelge.5 de sac kalınlığına göre a açı değerleri verilmiştir. Şekil. 10 da kesme bölgesi belli ölçüde düz, daha sonra açısal boşluk verilmiştir. Bu düz kısmın uzunluğu gereç kalınlığına eşit alınabilir. Ancak, 1.6 mm den küçük olmamalıdır. Bu bölgenin yüksekliği tekrar bileme sayısını artırır. Bu bölgede oluşacak basınçlar bölge boyunca kalıbı etkiler ve özellikle seri kalıplarda bu, büyük olumsuzluk yaratır. Bu bölge mükemmel yüzey düzgünlüğü ve paralellikte olmalıdır. Çizelge.5- Sac Kalınlığına Göre Boşluk Açılan Sac Kalınlığı 0.1-0.5 mm 0.5-1 mm 1-2 mm 2-4 mm
10'-15' 15'-20' 20'-30' 30'-45"
Sac Kalınlığı 4-6 mm 0.5 mm 0.5-5 mm 5-10 mm
h_
45'-l 3-5 5-10 10-15
2"-5" ya da 1/2°
Kalıp Ömrü 0.07 - 0.14 mm çapak yüksekliği sınırlarında kalmak kaydıyla WI ya da 0, kalıp malzemesi kullanıldığında her bileme aralığında, 1.5 mm çelik levhadan 50 000 tane parça üretilebilir. Aynı şartlarda pirinç malzemeden iki bileme arasında 100 000 parça üretilebilir. Eğer kalıp malzemesi olarak A2 kullanılırsa yukarıdaki çelik levhadan 100 000, D2 malzeme kullanılırsa 200 000, sert metal kullanılırsa D2 ye göre 8-10 defa fazla üretim yapmak mümkündür. 0.40 mm lik soğuk çekilmiş sac kullanıldığında 0.05 mm çapak yüksekliğine kadar D2 kalıp zımba çifti ile 200 000, sert metal kalıpla 700 000 parça; 3.2 mm çelik sac ile iki bileme arasında (0.12 mm çapak yüksekliğine izin verilerek) D2 malzeme çiftinde 100 000 tane parça üretilebilir. 2.8-3 mm kalınlığındaki soğuk çekilmiş parçalarda A2 malzeme çifti kullanılarak yapılan kesimlerde başlangıçta çapak yüksekliği 0.05 mm dir. Ortalama olarak bilemeler arası çapak yüksekliği 0.07 olduğunda 10 000, 0.12 olduğunda 25 000 üretim yapılmaktadır. 1.5 mm kalınlıkta 302 tip 1/4 sert paslanmaz çeliklerde HSS (yüksek hız çeliği) kalıp malzemesi kulanıldığında başlangıçta 0.02 mm çapak yüksekliği oluşmakta. İki bileme arası 0.05 çapak yüksekliğine izin verildiğinde 1 000-3 000, 0.07 de 4 000-6 000,0.12 de 8 000-12 000 üretim yapılmaktadır. Elektrik motorlarında kullanılan silisli saclarda 0.07 ve 0.12 çapak yüksekliğine izin verilen şartlarda D2 ya da D, kalıp malzemesi kullanıldığında ve Şekli .10 tipi kullanıldığında (h = 5 mm) 1 000 000 parça üretmek mümkündür. %2 ya da %4.5 Si içeren saclarda (0.60 kalınlıkta) 0.02 çapak yüksekliğinde D2 malzeme ile 25 000, sert metal kesici ile 200 000, 0.07 çapak yüksekliğinde D2 gereç için 60 000, sert metal gereç çin 500 000 parça üretmek mümkündür. Kalıp ve Zımba Malzemeleri Kesilen parçanın özelliklerine, parça sayısına, çapak durumuna vb. göre değişik kalıp gereçleri seçmek mümkündür. Burada en fazla kullanılan soğuk iş takım çeliklerinin listesi verilecektir.
AJSJ
DİN Normu
A2 A8 D2 D3 H13 M2 M42
X100CrMoV51 X37CrMvW51 X16 5CrVMol21 X2 10Crl2 X40CrMoCV51 S6-5-2 S2-10-1-8 S2-9-1 100Mn.Cr.W4 90 MnCr V8 45WCRV7 42 CrMo4 C1O5 Wl C125W
Mİ
Ol
O2 (Ç 1390) Sİ 4140 W110 W42 14-74
Gereç Numarası 1.2363 1.2606 1.2379 1.2080 1.2344 1.3343 .3247 .3346 .2510 1.2842 1.2542 .7225 .1545 .1663
SAC
PRESÇİLİĞİ
Kesme Kuvveti Kesme işemini yapmak için gerekli kuvveti bulmak kalıp tasarımını etkilediği kadar seçilecek presin tonajını da belirler. Pk = L.s. TQ formülü ile kesme hesaplanabilir. Burada: Pk
L s
= Kesme kuvveti, KN = Kesilen parçanın çevre uzunluğu, mm = Parça kalınlığı, mm 2
= Kesme emniyet gerilmesi. N/mm = 0.8 OB alınabilir.
Daha emniyetli hesaplamalar için TB = °B alınabilir. Gerece ilişkin fiziksel özellikler üretci firmanın kataloglarından alınıp kullanılmalıdır. Kesme kuvvetini azaltmak için kalıpların kesme kenarları eğik bilenir. Aynca çok sıralı kesimlerde zımba boylan farklı ölçülerde yapılarak maks. kesme kuvvetinin aynı anda oluşması önlenir.
Çizelge.6- Kesme Emniyet Gerilmeleri Gereç (Çelik)
%C 0,1 0,2 . 0,3 0,4 0,6 0,8 MS 63 Silisli Çelik
Ta (N/mm*) 240-230 320-400 360-480 450-560 550-700 700-900 220-400 450-550
Çıkarma Kuvveti Kesilen parçaların kalıptan çıkarılması ya da zımbadan sıyrılması önemlidir. Ancak, bir çok faktöre bağlı bu kuvvvetin bulunması deneysel değerlere dayanmaktadır. Parçanın büyüklüğü, kalınlığı, kesme boşluğu, malzemenin cinsi, yağlama vb. faktörler bu kuvveti etkiler. Bu kuvvet kesme kuvvetinin %5 ile %20 si arasında değişebilir. PÇ L s
= 35 L.s.N : Kesilen çevre uzunluğu, mm : Malzeme kalınlığı, mm
Burada:
formülüyle hesaplandığı gibi lmmlik saclarda Pç = %5 - 8 P k ; 2,5 mm saclarda Pç = %8 P k ; Pç = % 10 P k ; 6 mm saclarda Pç = %6 Pk alınabilir.
4 mm saclarda
Kesme Kuvvetlerinin Etki Noktası Kalıpta oluşan kuvvetlerin etki noktası ile pres tarafından iletilen kuvvetin etki noktası aynı olmak zorundadır. Aksi halde bir kuvvet çifti oluşur ki bunun meydana getirdiği döndürme momenti sonucunda kalıp çok çabuk kullanımdan çıkar. Kalıpta oluşacak kuvvetlerin etki noktasını hesaplayıp kalıbı prese bağlayan kalıp sapını bu noktaya bağlamalıyız.
14-75
SAC
PRESÇİLİĞİ
Şekil. 11- Etki noktasının bulunması Şekil. 11 de görülen parçayı 3 işlemli seri kesme kalıbında ürettiğimizde kesme kuvvetlerinin etki noktasının bulunması: Pı = (10+10)x20+
x2.5
x2x20 = 792.50 N
p 3 = - D 2 x 2 0 = - 10 2 x20=1570N 4 4
P 4 =4x40x20 = 3200N
X =
Pı + P2+Pa+P 4
. 792.5x 114+ 600x 62 + 1570x 62 + 3200x 20 792.5+ 600+ 1570+ 3200
= 46,87mm 6162.5
Y =—
6162.5
792.5x20+600x32.5+ 1570x20+3200x20 6162.5
Y =21.2 mm Aynı iş parçasını bileşik kesme kalıbında üretirsek kesme kuvveterinin etki noktası:
X = P, + P 2 + P 3 + P 4
m
:«»••"
P2 = (2xl0+2x5/x20 = 30x20 = 600 N
X ='
L'ı
792.5x30+600x20+1570x20+3200x20 6162.5
X =21.28 mm
14-76
11 11 ir
SAC Y =•
PRESÇİLİĞİ
1 + P2Y2+P3Y3+P4Y4 792.5x20+600x32.5+1570x20+3200x20 6162.5 6162.5
Y =21.21 mm olur. Bu hesaplamalarda kesme kuvvetleri hesabı yerine kesilecek kısımlann çevreleri dikkate alınabilir. Kalıp sapının yerini belirlemekte önemli olan bu noktanın bulunması için : X=
u
U
formülleri kullanılır. Kesme Kalıp ve Zımbası İçin Örnek Şekil. 12 de 3 mm kalınlığında St 12 kalite sacdan kesilmiş parça için kalıp, zımba ölçüleri ve kesme kuvvetinin heabı: Kesme boşluğu X = 0.06S değerini alırsak X = 0.18 mm olur. 50 ölçüsü kalıba verilir ve zımbanın bu kısımlardaki ölçüsü 50 - 2 . 0,18 = 49, 64 mm olur. Kanal kısmını delik gibi düşünebiliriz. Rk = 10 mm alınır. R r = 10+0,18 = 10,18mmolur. Kesme kuvveti: Pk = L.s.TB Pk = 259.25 X 3X400 = 320kN 35 Ls = 259.25 x 3= 27 kN L= 150+30+20+20+ 10 = 259.25mm 4x2
49,64 Kal in lık.: 3 1»
\
t
+1
o'
»o
Zımbc Kalıp 10
I
1 I
I
20.36 _
Şekil 12- Kesme ve çıkarma kuvvetinin hesaplanması 14-77
SAC PRESÇİLİĞİ
i% İ
• Şekil 13- Kalıp takımı ve kılavuz milleri
—
Kalıp Elemanları Kalıp zımba ve kalıp ikilisinin yanında kalıp cinsine göre çok sayıda elemanlardan meydana gelebilir. Genellikle kalıp elemanları olarak aşağıda izah edilecek parçaların bir kısmı veya hepsi kalıp üzerinde bulunabilir. Genellikle kesme, çekme ve form verme vs. kalıplarında bu elemanlar aynı ad grubunda anılırlar. Kalıp Takımı Kalıp Seti: Alt taşıyıcı, üst taşıyıcı ve bunları uygun konumda tutan klavuz milleri vebu millerin yataklama kovanlarından meydana gelen ve iş parçalarına yüksek hassasiyet, kalıba uzun ve uygun çalışma, kalıba prese kolay takılıp sökülme, kolay bakım, mükemmel merkezleme (kesme, çekme ve bükme boşluklarının eşit dağılımı), kolay ambarlama vedaha güzel görünüş için kullanılan kalıbın iskeleti sayabileceğimiz birimdir. Üst taşıyıcı kalıp takımının üst bölümünü oluşturur ve genellikle zımba ve üst kalıp elemanlarını taşır (Şekil 58.8). Alt taşıyıcı, takım genellikle kalıp ve d h4 16 20 25 32 40 50
1 15 18 19 24 30 _ 38 42 48 52
r
4
3
4
3
125 140
160
-
-
-
-
-
-
-
140
160
170
180
190
200
-
-
-
140
160
170
180
190
200
220
-
-
-
5
5
-
160
170
180
190
200
220
240
260
-
5
5
_
_
180
190
200
220
240
260
280 -
5
5
-
-
-
-
200
220
240
260
280 300 5
5
-
Şekil 14- Kılavuz mili ölçüleri 14-78
f -
SAC
PRESÇİLİĞİ
kalıp alt elemanlarını taşır (Şekil 58.1). Klavuz milleri genellikle alt taşıyıcıya sıkı, üst taşıyıcıya (Şekil 58.7) kayar geçme olan ve bunların hassas çalışmasını sağlayan elemandır. Bunlar üst taşıyıcıya genellikle döküm, çelik, bronz ya da bilyalı burçlarla yataklanırlar. Pres çalışma koşullarına göre bu tiplerden uygun olanı seçilir. Yüksek hız, kısa strok ve hassas çalışmalarda bilyalı tip tercih edilir. Ağır çalışma koşullarında diğer tipler seçilir. Şekil 13 ve Şekil 14 de kalıp takımı ve klavuz mili örneği görülmektedir. Kalıp takımları genellikle kalıp elemanları üreten firmalardan seçilerek hazır alınır. Bu, kalıp yapımına büyük hız kazandırır. Kalıp takımları ile ilgili çeşitli uluslararası standartlar olduğu gibi kalıp elemanları yapıcı firmaların özel standartları da olabilir. DİN 9811, 9812, 9814,9816,9819 ve 9822 de çeşitli tip kalıplara ait teknik özellikler ve ölçüler verilmiştir. Kalıp alt ve üst taşıyıcılan demir ya da çelik döküm, ya da SAE 1018-1026 çeliklerinden yapılabilir. Klavuz milleri Din 9825 ve Din 9833 de kullanım şekline göre çeşitli tiplerde verilmiştir. Örnek olarak: E20xl25 DİN 9825 olarak gösterilir. Malzeme olarak 15S 20K ya da C15 DİN 17210 kullanılır ve HRC 45-50 arası sertlikte yapılır. Şekil. 15 de kılavuz millerinin burçsuz, burçlu ve bilyalı tip yataklanması görülmektedir.
Şekil 15- Kılavuz millerinin yataklanması Kalıp Sapı Kalıplar genellikle kalıp sapı denen üsl taşıyıcıya tespit edilmiş parçalarla pres koçundaki delik aracılığıyla pres koçuna bağlanırlar. Kullanılan pres ve kalıp cinsine bağlı olarak değişik şekillerde kalıp saplan vardır. Önemli olan kalıbın prese uygun ve hızlı bağlanmasıdır (Şekil. 58-10). Pres koçundaki bağlama deliği DİN 810 la standartlaştırılmıştır. Çeşitli türde kalıp sapları DİN 9859 da standartlaştinlmıştır. Şekil. 16 da silindirik vidalı bağlantılı sap görülmektedir.
<*a
ı,
l
la
ı4
Ml6xl.5
15
40
î
12,5
64 2-5 28
S
25 M20x/.S
2C
45
4
16,5
70 2.5 34
5
32 M24x/.5
25
56
4
16.5 66
40 M30*Z
32
70
5
26.5 108 4
52
8
50 M30XZ Mİ2*3
42 60 » 100
6 8
2*.5 4 26,5 İSO 4
62 77
e
%
20
2
r
«S
2.5 42 6
ue
Şekil 16- Kalıp sapı türleri
8
St 50 DİN 17100 ya da eşdeğeri gereç kullanılarak DİN 7168 orta toleransı ile yapılırlar. Kesme Kalıpları Genellikle soğuk iş çeliğinden yapılan (kullanım şartlarına göre HSS ve sert metallerden yapılır) kesme çeşidine göre iş parçasını şeritten keserek elde edilmesini sağlayan kalıp elemanıdır. Kesme kalıbı bir bütün ola14-79
SAC
PRESÇİLİĞİ
rak yapıldığı gibi büyük kalıplarda parçalı, çok küçük kalıplarda kesici burçlar kullanılır. Kesme kalıplarında kesme köşeleri, kesme boşluğu ve açısal boşluk anlatılmıştı. Kesme kalıplan MKE Ç. 5190 ya da Ç. 72100 çeliği kullanılarak yapılabilir. Yumuşak ve az sayıda üretim için (C)lu çelikler Ç. 1060 ya da yüksek karbonlu çelikler kullanılabilir. Takım çeliği kullanıldığında HRC 58-60 sertlik değerlerinde yeterli sonuçlar alınabilir. Kalıp kalınlığı ve diğer ölçüleri mukavemet hesaplan ile ya da amprik formüller yardımıyla bulunabilir. Dayiresel profilli kalıplarda:
2,5P
3r
Burada:
formülü kullanılır.
P: Kesme kuvveti h: Kalıp kalınlığı r ( ) : Kalıp altlığı delik yançapı r : Kalıbın delik yançapı 2.5P OB=—y alınır. h Kalıp tasarımında deneyim arttıkça bu hesaplara gerek kalmayabilir. Pratik olarak 15 mm den 50 mm ye kadar kalınlıktaki kalıplar kesmenin her türü için ihtiyaca cevap verebilirler. Kesici kenarların kalıp kenanna uzaklığı kalıp kalınlığının 1,5-3 katı arasında alınabilir (Şekil. 58-5). Prizmatik kalıp altlıklan kullanıldığında :
Kesme Zımbaları Kesme zımba ve kalıplan bir çift olarak şeritten iş parçasını keserek ayıran elemanlardır. Kesme durumuna göre biçimler alırlar. Genellikle takım çeliğinden yapılırlar. Ç 5190,2080 vb. gibi ince ve tokluk isteyen zımbalar için HSS çelikleri de kullanılabilir. Yüksek sayılı üretimlerde sert metal kalıp -zımba çifti kullanımı olumlu sonuçlar verir.
CT'fB
r
Şekil. 17- Kesme zımbaları Şekil. 17 de zımbaların tespiti görülmektedir. Zımba ve kalıp tespit edildiğinde aynı merkezli olmalıdır. Zımba boyunun seçiminde burkulma (flanbaj) dikkate alınmalıdır. Zımba boyunun belirli ölçülerde olmasından vazgeçilemiyorsa zımbalar kılavuzlara alınarak bu sağlanır. Maks. zımba boylan kılavuzlanmamış zımbalarda: L =
Maks. zımba boyları kılavuzlanmış zımbalarda: L =
alınır.
DİN 9844 ve DİN 9861-1 de 016 ya kadar silindirik zımbalar, DİN 9861 Biat 2 de $ 2,95 e kadar zımbalar verilmiştir. HWS takım çeliği için 62 2 HRC, HSS yüksek hız çelikleri için 64 alınabilir. HRC62+2HSS için HRC 58+2 takım çelikleri için uygun sonuç vermektedir (Şekil. 58-3). Şekil. 18 de ufak çaplı bir delik zımbasının sıyıncı plaka içerisinde burçla yataklanması, Şekil. 19 da ince ve uzun zımbalann burkulmaya karşı korunması amacıyla yataklanması görülmektedir. 14-80
SAC
Şekil 18- Burçla yataklama
PRESÇÎLÎĞİ
Şekil. 19- Burkulmaya karşı korumalı yataklama
Şekil. 20 de zımbanın yandan civatayla tesbiti, Şekil. 21 de delme zımbasının bir burçla kesme zımbası üzerine yerleştirilmesi görülmektedir.
Şekil. 20- Yandan tesbi'
Şekil. 22- Baskı cıvatası
Şekil. 21- Burçla yerleştirme
Şekil. 23- Baskı plakası
Şekil. 22 de zımbanın baş kısmına baskı plakası yerine sertleştirilmiş civata konularak tesbiti; Şekil. 23 de zımbanın baş kısmına baskı plakası konulduğu durum görülmektedir. 14-81
SAC PRESÇİLİĞİ
Şekil. 24- Uç kısmın boşaltılması
Şekil. 25- Yaylı bilya
Şekil. 24 de büyük çaplı zımbalarda uç kısmın boşaltılarak kullanıldığı bir uygulama, Şekil. 25 de yay tahrikli bilya ile zımba tespiti görülmektedir. Zımba Taşıyıcı Zımba ya da zımba gruplarını belli konumlarda tespit eden plakalardır. DİN 9866 da zımba taşıyıcı plakaları ve baskı plakası için standartlar verilmiştir. St 50 DİN 17100 ya da eşdeğeri gereçlerden yapılır. Şekil. 17 de çeşitli zımba taşıyıcıları uygulaması görülmektedir. Baskı Plakası Özellikle küçük çaplı zımbalarda zımba başındaki basınçlar yüksek olursa bu, kalıp taşıyıcısına hasar verebilir. Bunu önlemek için zımba ve bazan kalıp atltlanna takım çeliğinden ya da 1050-1060 malzemeden yapılmış plakalar konur. Şekil. 18, 23 ve 25 de zımbaların baş kısmının arkasına yerleşirilen baskı plakası uygulamaları görülmektedir.
H
Sınırlama (Tahdit) Bloku Emniyet bakımından kalıbın belirli seviyelerden aşağı kapanmasını önlemek için kullanılan metal plaka ya da parçalardır. Arük Parça Kırıcısı Şerit iskeletini belirli boylarda kesmek ya da kalıp ağızlarında meydana gelen malzeme halkalarını kırmak için kullanılan bıçaklardır (Şekil. 44). Kam Zımba ya da zımba gruplarına ya da kalıbın ilgili parçalanna, presin dikey harketini çeşitli yönlerde iletmeye yarayan elemanlardır. Çok değişik ve yaygın kullanımı vardır (Şekil. 54-14, 18). Merkezleme Parçası İş parçasını kalıp içerisinde uygun konumlarda tutan elemanlardır. Bunlar pimler şeklinde olduğu gibi plaka şeklinde de olabilir. Besleme Düzeneği Şerit malzemeyi ya da taslak malzemeyi kalıbın çalışmasına uygun olarak kalıp içerisine sevkeden düzenlerdir. /. Elle besleme: Çeşitli dayama parçalan ile pres operatörünün şeridi ya da taslak malzemeyi kalıp içerisine elle beslemesidir. 2. Hameli tip besleme: Taslak parçalar bir hazneye depo edilmiştir, her strokta yeterli sayıda parça alınır. 3. Merdaneli tip besleme: Malzeme kalıp altına tezgah üzerindeki otomatik besleme düzenleri ile sevk edilir. 2. ve 3. tipler hızlı çalışmaya oldukça elverişlidirler. Dayamalar Kalıba beslenen malzemelerin kalıbın çalışmasına uygun olarak kalıp içerisinde uygun yerde durdurulmasını sağlayan düzenlerdir: 14-82
ti
n
SAC PRESÇİLİĞİ 1. Pimli dayaınalar.Malzeme hareketi sabit ya da hareketli pimlerle sınırlanmaktadır. Şekil. 26 da bu tip için uygulamalar görülmektedir.
Şekil. 26- Pimli dayama
Şekil. 27a- Yaylı parmak dayama
2. Plakalı dayamalar: Pim yerine plakalar kullanılmıştır. 3. Yaylı parmak dayamalar. Şeridin ilk hareketini sınırlayan elemandır (Şekil. 27 de çeşitli uygulamalar görülmektedir). 4. Mafsallı otomatik dayama: Hızlı çalışma gerektiren yerlerde pres hareketi ile bağlantılı olarak otomatik çalışır. Şekil. 28-29-30 da bu tür dayamalara örnekler görülmektedir. 5. Yan kesicili dayama: Şerit kenarlarını ilerleme miktarı (adım) kadar kesen ve bu kesilen kısım kadar şeridin ilerlemesini sağlayan sınırlama biçimidir. İnce malzemelerde diğer dayama şekilleri pek uygun olmadığından (0,3 mm altındakilerle) yan kesicili kalıplar kullanılır. Yan kesici zımba boyu şerit ilerleme miktarı kadardır. Yan kesici zımbalar DİN 9862 de standartlaştınlmıştır. Soğuk iş takım çeliğinden yapılır ve 58+2 HRC sertliklerde uygun olarak kullanılır. Yan kesicili zımbalar kullanılarak yapılan kesmeler seri olmakla birlikte malzeme tüketimi fazla olmaktadır. Şekil. 31 A da görülen yapım basittir, tnce ve geniş kesme boşluklarında kullanılır. Kalın ve dar kesme boşluktu gereçler için ökçeli tipler (B) kullanılır. Şeritte meydana gelen çentiklerin gerecin ilerlemesine engel olmasını önlemek için C deki oyuklu tipler kullanılır.
• > vwv>
Şekil. 27b- Yaylı parmak dayama
Şekil. 28- Mafsallı dayama 14-83
SAC PRESÇİLİĞİ
Şekil. 29- Mafsallı dayama
Şekil. 30- Mafsallı dayama
I
a
1
b
f
16 ile 25
8
3
6
1.6
25 ile 40
10
4
2.5
40 ile 100
12.5
a
-ile 6 6 ile 10 10 ile 16
b
f
Şekil. 31-Yan kesici amba Şekil 32 de yan kesici zımbaların yerleştirilmesi ve karşılık plakalanni kullanımı görülmektedir. a ra parça
a ra parça
Şekil. 32- Yan kesici zımbanın yerleştirilişi 14-84
SAC PRESÇİLİĞİ a2
a3
e
f
g
b DİN 9862 ye göre
14
12
10
4
8
4
6
16
16
12
4
8
5
8
20
20
14
5
9
6
10
25
25
16
6,5
11
7
12
Kılavuz (Pilot) Zımbalar Kılavuz zımbalar, yalnız başlarına ilerlemeyi sınırlamayıp besleme düzenlerini ya da dayamalarla sağlanan ilerlemenin arzulanan değerde olmasını sağlayan uçlan konik ya da küresel yaplan ve kesme zımbalanndan daha uzun olan ve kendi çaplarında delinmiş deliklerden adım kadar uzağa yerleştirilmiş elemanlardır. Ana kesici zımbalar devreye girmeden kılavuz zımbalar deliklere girerek şeridin uygun adımda ilerlemesini sağlarlar. Çaplan büyüdükçe merkezleme yetenekleri artar. Ömür açısından ı)>4 mm çapın altına pek inilmemelidir. Aynca, 0,3 mm den ince saclarda, sacların eğilmesini önlemek için kılavuz zımba kullanımı pek tercih edilmez. Eğer iş parçası üzerinde kılavuz zımbaların kullanılabileceği delikler varsa kullanılır, yoksa şerit üzerine delikler açılır. Yan kesicili ve otomatik rulo beslemeli kalıplarda kılavuz zımba gereklidir. Emniyet açısından daha önceki adımlarda olacak hatalan bertaraf etmek için yaylı pilot zımbalar kullanılır. Yaylı pilot zımbalar geriye doğru hareketlidirler ve emniyet düzenlerine bağlanırlarsa yanlış bir durumda pres hareketini keserler. Elle beslemede ilerleme adımdan fazla yaptırılır. Otomatik beslemede adımdan az yaptırılır. Kılavuz zımbalar bunlan yerlerine getirir. Bu miktarlar 0,0025 ile 0,05 arasında değişir. DİN 9864 Blatt 1 de dayiresel kesitli pilot zımbalar, DİN 9864 Blatt 2 de pilot zımbalann kesme zımbalan ile birlikte kullanımı verilmektedir (Şekil. 33-34). Kılavuz zımbalar genellikle takım çeliğinden yapılır. HRC 58-60 sertliğinde yapılır ve çapı ön delik zımba çapından 0,05 küçük alınır.
14-85
SAC
4
PRESÇÎLÎĞÎ
DİN 9864 Bölüm 1 C
A d1 = 2
-(O
D
- o
1c
a.
6
d., r -16
16
»0
0IH9I2-BG'
5*6-SS
d,
İ
I,
B0INİ09
8 £"*• 509
-1
/'Vp
d,
s
I s m 509
•
_
d
'
.*>'ı
-
Şekil. 33- Pilot zımbalar
DİN 9864 Bölüm 2 03'
fi
I <—!
• >
I S « ~
!
.ı p . r. ; r
:i
d,
d(
d9
d'o
d'
de
İ".
di
d?
• -
Şekil. 34- Pilot zımbaların kullanılışı 14-86
-
da
SAC PRESÇİLİĞİ Tespit Cıvatası Kalıp elemanlarının emniyetli bir şekilde bağlanmasını sağlayan ve kalıp ömrü boyunca bunu devam ettiren cıvatalardır. Genellikle DİN 912 de verilen gömme başlı cıvatalar kullanılır (Şekil. 58-22). Tespit Pimi Kalıp elemanlarının montajını kolaylaştıran ve uygun pozisyonda bulunmalarını sağlayan elemanlardır (Şekil. 58-21). Yan İticiler Kalıplarda şerit kanalı şerit ölçüsünden bir miktar büyük yapılır. Çok istasyonlu seri kalıplarda bu boşluktan dolayı şeridin sağa sola oynamasının verdiği etki ile kaçıklıklar olur. Bunu önlemek için Şekil. 35 deki uygulamalar ve benzerleri kalıba eklenir.
Şekil. 35- Yan iticiler Yay
Hareketli kalıp elemanlarını belirli konumlarda tutmak, çekme ve bükme işlemlerinde gerekli olan baskıyı sağlamak işin ya da malzemenin kalıptan ve zımbadan ayrılmasının gerektirdiği kuvvetleri saglıyan dayiresel, kare ya da çanak türlerinde kalıp elemanlarıdır. Sıyıncılar Şeridin zımba ve pilot zımbalardan ayrılmasını sağlamak, çok narin zımba ve pilot zımbalarda kılavuzluk yapmak, parçaya düzgünlük vermek, çekme ve biçimlendirme işlemlerinde ondülasyonu önleyici baskıyı gerçekleştirmek gibi görevlerin bir ya da birkaçını sağlayan kalıp elemanlarıdır. /.
Sabit Sıyıncılar: Çeneli pimler ya da sabit plaka şeklinde olanlardır.
2.
Hareketli sıyıncılar: Yay, pnömatik ya da lastik gibi elemanlarca hareket ettirilen tip sıyıncılardır.
Sıyırıcı Cıvatası Sıyıncılan kalıp taşıyıcısına bağlayan ve sıyıncının hareketlerine kılavuzluk eden özel yapılı cıvatalardır. (Şekil. 58-18). 14-87
SAC PRESÇİLİĞİ Çıkarıcı Düzenekleri tş parçasını kalıptan çıkartıp uzaklaştıran yay, hava ya da mekanik tahrikli düzenlerdir. 1. Vurucu tip çıkarıcı {pozitif tip): Pres koçunun hareketine bağlı olarak doğrudan çalıştırılan ve kalıbın şekline bağlı olarak itici mil, çıkarıcı plaka, hareket iletme pimleri gibi parçaların bir ya da birkaçından meydana gelen düzenektir (Şekil. 58-11-12-20-4-15). 2. Baskılı tip çıkarıcı: Çıkarıcı plaka; hareket iletme pimleri, yaylar ve ayırma pimlerinden oluşan ve yayla çalışan çıkarıcı düzenlerdir. Gereç Kılavuzu Gerecin kalıp içerisinde ilerlemesi sırasında gerece kılavuzluk görevi yapıp ilerlemeyi sağlar. Gedeç kılavuzu olarak kullanılan parçalar bazan sabit tip sıyıncı ve kılavuz plakası (zımbayı kılavuzlar) görevinin üçünü birden görebilir. Kılavuz plakası şerit genişliğinin biraz üzerinde yapılır (Şekil. 56-13). Baskı Yastıkları Bunlar doğrudan kalıp elemanı sayılmazlar, ancak çok yaygın bir biçimde kalıplarla birlikte kullanılırlar (Şekil. 36-37).
1
2
1$
W AV
2,5 Tonluk Havalı Çıkarıcı
İt Şekil. 36- 25 kN luk havalı çıkarıcı
Şekil. 37- Yayla çalışan baskı yastığı
Şekil. 36 da pnömatik olarak çalışan 25 kN luk bir baskı yastığı görülmektedir. Baskı kuvvetini 0-25 kN arasında -hava basıncını ayarlayarak- kullanmak mümkündür. Uygulamada çok iyi sonuçlar alınmıştır. Şekil. 37 de yayla çalışan bir baskı yastığı görülmektedir. 10 kN a kadar bir baskı sağlanabilir. Şekil. 38 de yüksek baskı isteyen parçalann şekillendirilmesi için gerekli baskıyı başlangıçta sağlayabilen pnömatik-hidrolik karşımı bir düzenek görülmektedir. Bu düzenekle 300 kN luk bir baskı hemen başlangıçta sağ14-88
ti
SAC PRESÇİLİĞİ
38 37
33
9
32
1011 12
29
15 16. 17 •
18'
Resim No 1 2 3 7 9 10 11
12 15 16 İS
21 29 32 33 37 38
Parçanın Adı
Malzeme ve Açıklamalar
Üst kapak Tesbil parçasft
Resim No Parçanın Adı
MOxl2 +4
Kontra Somun O Ring O Ring
M2OJCİ.5 DİN 1804
M3Oxl,5 DİN 18O4 M8O1.5 DİN 18O4
22
Kontra Somun ClTvata O Ring
23
CHVata
24
Pul
M4x7 DİN 84 +4.3x+9x(>.8 DİN 125
25
Hidrolik keçesi O Ring CTfvaıa O Ring
Vcnıil Supap
19
Supap laşltyftcff Üst piston Alı gömlek laşftylTcf Alt piston Alt tcsbit parçasîT ÇltkarttcTt piston
Ç 1060 Ç 1060 Teflon
Ç 1060 Ç 1060 Ç 1060 Ç 1060 Ç 1060 Ç 1O60 Kapak Ventil ıczbit parçasft Ç 1O6O Ç 1O6O İç gömlek DTf s gömlek Ç 1060
8
13 14 17 20
26 27 28 30 31 34 35
4 5
CHVaıa O Ring
M 12x20 DİN 912
Malzeme ve Açıklamalar
Ctfvata ORing
C 1060 HRC: 42 2 Ç 1060 Ç 1060 Gövde Conta tcsbit parçasît Ç 1O6O Yaylttk tel Din 2076 Yay
6
36
DİN 63
+6 +4
+2
+ 2 M8x20 DİN 912 +3
ORing ORing
+6
Cfîvata Hidrolik keçesi Hidrolik keçesi
M5xl2 DİN 84
+6
+2
Şekil. 38- Yüksek baskı kuvvetli düzenek 14-89
•41", "
SAC
PRESÇİLİĞİ
lanabilmektedir. 18 numaralı pnömatik baskıya maruz kalan piston ile 29 numaralı parçanın deliğe temas eden kısmının maruz kaldığı kuvvetlerin dengelenmesiden yararlanılmıştır. P p = 6 bar
Ah
M = A.NV/N
Baskı yastıkları pres ek tablasının deliğine yerleştirilir ve kalıplar da bunların üzerine konur. Şerit Gerecin Kullanımı Üretilen parçanın en az maliyetle üretilmesi için diğer etmenler kadar gerecin ekonomik kullanımı da önemlidir. İş parçasını şerit üzerine en uygun matematiksel çözümlerle yerleştirmek ve kenar ve ara paylarını da - kesmeyi olumsuz yönde etkilemiyecek biçimde- dikkate almak gerekir. Şekil. 39 da iş parçasının değişik biçimlerde şerit üzerine yerleştirilmesi görülmektedir. Parçanın kalınlığı 1,6 mm dir. Yerleştirmede, gereç kullanım ve kalıp maliyeti bakımından en uygun çözüm aranmaktadır. •78.75
i İ
f
\
Şekil. 39- İş parçasını yerleştirme biçimleri A Şeklinde bir parça için gerekli alanı B Şeklinde bir parça için gerekli alan C Şeklinde bir parça için gerekli alanı
1999 mm2 D Şeklinde bir parça için gerekli alan 2 2329 mm E şeklinde bir parça için gerekli alan 2012 mm2
2157 mm2 2 1838 mm
olmaktadır. A daki yerleştirmeye göre yapılacak kalıp uygun olmaz B şeklinde malzeme tüketimi çok fazla C şeklinde kalıp yüksek maliyetli ve zayıf yapıda olur. Burada D ile E arasında tercih yapmak gerekir. Şekil. 40 da iki sıralı bir dayiresel kesim yapılan şerit planı görülmektedir. W= D=B=2b iki sıralı kesimde W= D+2B=2b üç sıralı kesimde W= D+3B+2b dört sıralı kesimde 14-90
Burada A: Adım W: Eksenler arası uzaklık W: Sırt genişliği b: Kenar payı
SAC PRESÇİLİĞİ Çizelge. 7- Kesmede Kenar ve Ara Paylar
Yan Kesicisii Kesme Saç
kalınlığı
"b" uzaklığı Kesilen genişlik Bj ya da şerit genişliği B mm 10
0.10 0.18 0.20 0.22 0.24 0.28 0.32 0.38 0.40 0.50 0.56 0.63 0.75 0.88 1.00 1.13 1.25 1.38 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75
3.0 3.5 4.0 4.5
4.75
5 6 7 8 9 10
Yan Kesicili Kesme
50
1.2 1.2
1.5
1.2 1.3 1.3 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 1.2 1.4 1.5 1.6 1.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0
1.6 1.6 1.7 1.7 1.8 1.9 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.7 1.9 1.9 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5 3.7 4.0 4.2 4.2 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0
1.2
1.5
100
150 250
350
500
1000
1.8
1.9 2.0 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 2.2 2.4 2.5 2.5 2.7 3.0 3.2 3.5 3.7 4.8 4.2 4.5 4.7 4.7 5.0 5.5 6.0 6.5 7.5 8.5
2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.3 3.1 3.9 2.7 2.5 2.7 2.9 3.0 3.0 3.2 3.5 3.7 4.0 4.2 4.5 4.7 5.0 5.2 5.2 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0 9.0
3.3 3.5 3.7 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0 3.2 3.4 3.5 3.5 3.2 4.0 4.2 4.5 4.7 5.0 5.2 5.5
5.7 5.7
6.0 6.5 7.0 8.0 9.0
4.0 4.5 4.3 4.1 3.9 3.7 3.5 3.7 3.9 4.0 4.0 4.2 4.5 4.7 5.0 5.2 5.5 5.7 6.0 6.2 6.5 6.5 7.0 8.0 9.0
10.0 10.0 11.0
5.0 4.6 4.4 4.2 4.0 4.2 4.3 4.5 4.5 4.7 5.0 5.2 5.5 5.7 6.0 6.5 7.0 7.0
7.0
7.0 8.0 9.0
6.0 6.0 6.0 6.2 6.5 6.7 7.0 7.2 7.5 7.7 8.0 8.0 8.0 8.5 9.0 9.0
"bj" uzaklığı Şerit genişliği B 20
50
75
100
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.2 1.2 1.3 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.7 1.8 2.1 2.4 2.6 2.8 3.0
1.2 1.2 1.3 .3
1.5 1.5 1.6 1.6 1.6 .7 .7 .7 .8 .8 .9 .9 2.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.6 4.0
1.9 1.9 2.0 2.0 2.0
1.3
.4 .4 .4 1.5 .5 .6 .6 1.7 .8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5
2.1
2.1 2.1 2.2 2.2 2.3 2.3 2.4 2.4 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.3 3.6 4.0 4.5
10.0 10.0 10.0 11.0 11.0 12.0 12.0 13.0 14-91
SAC
PRESÇİLİĞİ
!*•
Şekil. 40- Dayiresel kesim Kesme Kalıplarının Sınıflandırılması Kesme kalıplannı kesmenin yapılış biçimine ve kalıplann tasanm biçimine göre sınıflandırmak mümkündür. A.
Kesmenin yapılış biçimine göre: Artık parçasız kesme Ayırarak kesme Delme Çizgisel kesim Yanm kesme Hassa kesme Parlatma
1. 2. 4. 6. 8. 10 12.
3. 5. 7. 9. 11. 13.
Doğrudan kesme Ağız düzeltme kesmesi Kertik açma Traşlama Kısmi kesme Broşlama
Çizelge. 8 de bu tip kesmelere örnek verilmiştir. Şekil. 42 de artıksız kesmeye (Cut-ofO örnek verilmiştir. Şerit iş parçasının katlan ölçüsünde sağlanırsa hiç artık malzeme olmaz. Şekil. 41 de doğrudan kesme işlemi yapan (Blanking) kalıp görülmektedir. Bu tip kesmelerde bir şerit iskeleti oluşur.
'û i,
1
Şekil. 41- Doğrudan kesme
1
Şekil. 42- Artıksız kesme
14-92
illi
SAC
PRESÇİLİĞİ
Çizelge. 8- Artıksız Kesme Biçimleri İngilizcesi
Kesme Biçimi
Özellikleri
Cut-off
Artıksız kesme
Kesme operasyonunda artık parça meydana gelme çapak yönleri aittir.
Parting
Ayırarak kesme
Çapaklar aynı yöndedir. Şeritin arası kesilerek üretilir.
Blanking
Doğrudan kesme
Zımba şekli iş parçasının aynısıdır ve bir şerit iskeleti oluşur.
Piercing
Delme
Şerit ve iş parçasına delik delinir. Kesilen parça atak parçadır.
Trimming
Ağız düzelterek kesmek
Çekme ve bükme sonrası iş parçasının kenar düzeltmesini yapmak
Lancing
Çizgisel kesme
Kapalı olmayan bir hat boyunca artık parçanın kesimidir.
Notching
Kertik Açma
Seri çekme kalıplarında boşaltma yaparak bükme esnasında fazla malzemeyi kesmek için kullanılır.
Half Blanking
Yarım Kesme
Delme işlemi tamamlanmıştır.
Shaving
Traşlama
Küçük kesme boşluklarını kullanarak yüzey düzeltme işlemi
Fine Blanking
Hassas Kesme
Hassas yüzeyler elde etmek için yapılan kesme
Realising
Kısmi kesme
Kesme ile kısmi boşaltmalar yapılarak parça üretilir.
Örnek
Şekil. 43 ve 44 de ağız düzeltme kalıplarına örnekler görülmektedir. Ağız düzeltme genellikle ikincil bir işlemdir Çekme ya da form verme ile elde edilmiş parçaların ağız kısımlarını düzeltmek için kullanılır. Şekil. 43 de flanşlı çekilmiş bir silindirik parçanın ağız düzeltme kalıbı ile kesilmesi görülmektedir. Şekil. 44 de silindirik bir parçanın ağız düzeltme ile kesilmesi görülmektedir. Traşlama Kalıplan: Traşlama işlemi de ikincil bir kesme işlemidir. Şekil. 45 de bir traşlama kalıbı görülmektedir. İstenen yüzey durumuna göre birden fazla traşlama işleme yapmak gerekebilir. s = Malzeme kalınlığı Çelik için :
A= X + 0.045
Bakır ve pirinç için
X = Kesme boşluğu
A = Traşlama boşluğu
A,min : 0,075
A, = — dir. A m i n = 0,038dir.
2X
A m i n = 0,075
A,= İkinci traşlama için boşluk
A m i n = 0,038 mm dir. 14-93
• i.
SAC
PRESÇÎLÎÖt
ht
it
A A.GÖRÜNÜŞÜ Şekil. 43- Ağız düzeltme kalıbı
Şekil.44- Ağız düzeltme kalıbı 14-94
',
A
SAC PRESÇİLİĞİ
Şekil. 45- Traşlama kalıbı
Şekil. 46- Broşlama kalıbı
Traşlama işleminde kesme yönü ilk kesme yönü ile aynıdır. Çizelge. 9 da traşlama paylan çeşitli gereç ve kalınlığa bağlı olarak verilmiştir. Çizelge.9- Traşlama Paylan Traşlama payları (y) ( m m )
Gereç kalınlığı
Pirinç, yumuşak çelik
0,5-1,6
0.10....0.15
1,6-3
Orta sert çelik
Sert çelik
0.15....0.20
0.15....0.25
0.15....0.20
0,20...0,25
0,20....0,30
3-4
0,20....0,25
0,25-0,30
O.25....O.35
4-5,2
0,25-0,30
0,30-0,35
0,30....0,40
l%
3 mm kalınlığa kadar tek traşlama yeterli olabilir. Daha kalın parçalarda ve kalite istenen durumlarda birden fazla traşlama işlemi yapılır. İki işlemli traşlamalarda ilk traşlamada %75, ikinci traşlamada %25 kullanılır. Üç işlemli traşlamada ise sırasıyla %65, %25, %10 kullanılır. Traşlama kalıbında zımba ile kalıp arasındaki boşluk 0.01 mm olmalı ve boşluk eşit olarak dağıtılmalıdır. Traşlamada ölçü hassasiyeti 1 mm kalınlıkta 0.01-0.015; 1-3 mm de 0.025-0.030; 3-5 mm arasında 0.035-0.040 mm olmalıdır. Aynı gereç için ikinci traşlama yapılacaksa 1.2-3.2 mm arasındaki kalınlıklarda, birinciye ek olarak sırasıyla 0.03 ve 0.09 mm traşlama payı bırakılmalıdır. Yani 1.2 mm kalınlığındaki bir gerece iki traşlama yapılacaksa 0.06 + 0.03 = 0.095 mm traşlama payı bırakılacaktır. HRB 50-66 olan bir çelik gereçde 1,2 kalınlık kullanıldığında 0,065, 3,2 lik kalınlıkta 0,18 traşlama payı bırakılmaktadır. Parlatma kalıpları: Plastik yağlar kullanılarak metallerin yüzeyleri düzeltilir ve ölçüsüne getirilir. Traşlama benzeri işlemdir. Ancak, traşlanmış yüzeyler parlatma olmazsa gerekli mükemmellikte olmazlar. Parlatmada zımba, parçayı kalıba sıkıştırarak iter ve kalıbın kenar parlaklıktan iş parçası yüzeyine geçer. Şekil. 46 da broşlama kalıbı görülmektedir. Parçanın iç ve dış kısmı broşlama yapılabilir. Bu işlemi bir seri traşlama işlemi şeklinde düşünmek mümkündür. 2. Traşlanacak kısım oldukça fazla olduğunda: Düzeltilecek yüzeydeki traşlama payı fazla olduğunda broşlama ile yüzey düzeltme işlemi uygulanır. Şekilde görülen (B) dişlerin öndeki 3 ya da 4 ü geniş ölçüde, son 3 ya da 4 diş ölçülendirme dişleridir. Şekil. 47 de havalandırma aralıkları yapımında kullanılan kalıp görülmektedir. 4 numaralı zımbalar çizgisel kesim (lancing) yapmakta ve aynı zımbalar tarafından kesilen kısım çökertilmektedir. Delme kalıpları: İş parçası üzerine çeşitli amaçlı delikler açmak için kullanılan kalıplardır. Tek başına delme 14-95
*t«
SAC PRESÇİLİĞİ kalıplan olduğu gibi diğer işlemlerin de birlikte yapıldığı durumlar olabilir. Şekil.48 de kesme ve delme işleminin birlikte yapıldığı bir bileşik kalıp, Şekil.49 da flanşlı bir sılındırik parçanın flanşına delik açmakta kullanılan bir kalıp örneği görülmektedir.
O
o Şekil. 47- Havalandırma aralıklarının yapımı
% />
u
H fi
Şekil. 48- Bileşik kalıp
Şekil. 49- Flanşa delik açma
14-96
W AV
SAC PRESÇİLİĞİ
\
1 X////&• V///A 1 &
ıı
>^^-RW—ı
Şekil. 50- Silindire yan delik açma dir.
Şekil. 51- Karşılıklı delik açma
Şekil. 50 de silindirik bir parçaya kamla tahrik edilen delme zımbalan ile yan delik açma kalıbı görülmekte-
Şekil 51 de silindirik bir parçaya karşılıklı delik açmak için kullanılan delme kalıbı görülmektedir. 15 numaralı alt delme zımbalan 8 numaralı mafsalla hareket ettirilmektedir. Şekil. 52 de kademeli bir parçanın delme işlemleri görülmektedir. Şekil. 53 de delme sırasındaki kuvvetlerin azalması için boylann kademeli yapılması görülmektedir. Şekil. 54 de kamla çalıştınlan delme zımbalan ile yan delik delinen bir kalıp görülmektedir. Parça kalıba elle konmakta, ancak uzakaştırma 21 numaralı parçanın hareket verdiği çenelerle olmaktadır. B. Kalıpların yapılışına göre: Kesme kalıplarını, yapılışlarına göre de sınıflandırmak mümkündür. Kalıp tasanmında dikkat edilecek en önemli nokta üretimin en ucuz, kaliteli ve zamanında yapılmasıdır. Bir parçayı tek kalıpla ya da basit operasyonlara bölüp çok operasyonda yapmanın hesabı, başlangıçta çok iyi yapılmalıdır. Aynca, sac presçiliği uygulamalannda kalıplan sadece kesme, çekme, bükme vb. ayn ayn yapan düzenekler olarak göremeyiz. Bunlann bir ya da birkaçı bir kalıp üzerinde olabilir. Çok istasyonlu denen seri kesme, seri kesme-çekme, seri kesme-çekme-form verme vb. uygulamalan kütlesel üretim şartlannda yaygın kullanım alanlan bulurlar. Kesme kalıplannın bu sınıflaması izleyen sayfalarda özetlenmektedir.
14-97
SAC PRESÇİLİĞİ
û
Şekil. 52- Kademeli parçanın delinmesi
Şekil. 53- Boylann kademeli yapılması
İt
1
I '-
Şekil. 54- Yan delik delme 14-98
it
SAC
PRESÇİLİĞİ
/. Basit kesme kalıpları
2. Bileşik kesme kalıplan :
3.
a) Kılavuz plakasız b) Kılavuz plakalı c) Kesme bıçakları
a) Kılavuz milli b) Kılavuz milsiz
a) Seri kesme kalıplan b) Seri kesme-çekme kalıplan c) Seri kesme-çekme-form verme kalıpları.
Seri Kalıplar:
4 İŞ PARÇASI
Ad, : Put Kfatıama. iCaça tat-A/O :6oo179o âfçat : ///
Şekil. 55- Kılavuz: plakalı basil kalıp
Şekil. 56- Kılavuz plakalı kalıp Şekil. 55 de kılavuz plakalı basit kalıba bir örnek görülmektedir. Şekil. 56 da yine kılavuz plakalı bir kalıp görülmektedir. Bu kalıp Şekil. 55 de görülenden daha düzenlidir. Gerecin kalıba verilmesinde desteklik yapacak parçalar kullanılmıştır. Şekil. 57 de keçe, kağıt, mukavva vb. gibi yumuşak ve belirli sayıdaki üretimlerde kullanılan bir kalıp örneği verilmiştir.
İş par.
Bileşik kesme kalıplan bir pres kursunda birkaç işlemi birden yaparak parça üreten kalıplardır. Birden fazla işlemin hepsi kesme (Compound) ya da kesme, çekme, bükme vb. olabilir. Şekil. 58 ters çalışan bileşik kesme kalıbını göstermektedir. Rondela tipi parça üretiminde kullanılmaktadır.
Miz. Mukavva [ Şekil. 57- Mukavva kesme kalıbı 14-99
SAC PRESÇİLİĞİ
10
11
6 5
I. 3 2
1f Şekil. 58- Ters çalışan bileşik kalıp Örnekte görülen bileşik kalıp üzerindeki elemanları daha önce verilen bilgiler ışığında adlandıracağız ve yapıldıkları malzeme listesini vereceğiz. Buradaki adlandınm ve malzeme cinsleri genellikle diğer kalıplardaki elemanlarla da paralellik arzeder. 1. Alt taşıyıcı 2. Kesici zımba 3. Delme zımbası 4. Üst çıkarıcı 5. Kesme kalıbı 6. Zımba taşıyıcı 7. Kılavuz mili 8. Üst taşıyıcı 9. Baskı parçası 10. Kalıp sapı 11. Düşürücü mil 12. Düşürücü plaka 13. Cıvata 14. Yay 15. ttici pim 16. Alt çıkarıcı (baskı) 17. Çıkarıcı yay 18. Çıkarıcı cıvatası 19. Tespit cıvatası 20. Hareket iletme pimi 21. Tespit pimi 22. Tespit cıvatası 14-100
: Malzeme GG26-30 +2 : Malzeme Ç:519OHRc58 : Malzeme Ç:5190 HRc58 +2 +2 : Ç: 1060 HRc 45 +2 :Ç:5190HRc58 : Ç : 1060
: Ç: 1060 HRc 445 (2 tane) : GG26-30 :Ç: 1060 HRc 48 + 2 : Ç: 1060 : Ç: 1060 :Ç: 1060 : Ç: 1060 : Ç: 926 HRc45 (4 tane) ~ 1060 1060 '?. 9260 HRc45 (4 tane) 1060 (4 tane) :Ç: 1020 M16xl 10 DİN 912 (4 tane) : Ç: 1060 12h6 x 60 DİN 7 (3 tane) : Ç: 1060 10h6x90 DİN 6325 (2 tane) : Ç: 1020 M12x90 DİN 912 (4 tane)
W Mı'., "
K
«;«
SAC PRESÇİLİĞİ İş gören (kesme, şekillendirme, vb.) birimler takım çeliği, diğer birimler karbonlu çeliklerden yapılır. Kalıp elemanlarının ne tür gereçten yapılacağını, göreceği işe göre seçmek en doğrusudur. Örneğin, çıkarıcı olarak adlandırılan bir parça bir bükme kalıbında aynı zamanda bir şekillendirici olarak ta kullanılabilir. Parçanın çalışma şekline göre sertleştirmenin gerekli olup olmadığı kararlaştırılmalıdır.
~1
Şekil. 59- Bileşik kesme kalıbı Şekil. 59 da malzeme tasarrufu için aynı şeridin önce tek sıralı kesimi, sonra ters çevrilip ikinci defa kesim yapıldığı bir uygulamada kullanılan bileşik kesme kalıbı görülmektedir. Bu tür uygulamalarda dayamanın yerinin saptanması ve şeridin kılavuzlanması önemlidir. Burada 16 numaralı parçanın hareket ettirdiği ilk sıra kesim ve ikinci kesim için iki tane pimli dayama vardır. Bu tür kalıplarda hızlı çalışmak için iş parçasını kalıptan hızla uzaklaştırmak gerekir. Bunun için presler eğilir ve hava üfleyiciler kullanılır. Şekil. 58 deki 16 numaralı alt baskı plakası kesim sonunda malzemeyi zımbadan sıyırır (yay tahrikli sıyıncı). Üst kısımda bulunan (5 numaralı parça) dişi kalıp içerisindeki iş parçası, 10 numaaralı mil, 11 numaralı palaka ve 20 numaralı transfer pimlerinin etkisiyle 4 numaralı parça tarafından çıkarılır. 15 numaralı itici pim parçanın kolay ayrılmasını sağlar. Bileşik kalıplardaki kesimlerde çok dar toleranslarla kesim yapmak mümkündür: 0.03-0.5 mm. Tolerans değerleri, kılavuzsuz kalıplarda 0.15-0.20; yan kesici kullanılan kalıplarda 0.08-0.10 mm olmaktadır. Seri Kalıplar Bazı parçalar, yapılan bakımından basit kesme kalıplan da bileşik kalıplar ile elde edilemezler. Kalıp üzerinde birden fazla istasyon diye adlandırılan bölümler yapılmıştır. Her istasyonda, her pres strokunda, değişik işlemler yapılmaktadır. Bu istasyon sayısı 2 olduğu gibi 20-30 parçayı üretmede gerekli olan sayılara çıkabilir. Bunlar tasarımı ve yapımı zor, kalıp ayan başlangıçta oldukça güç, onanmı ve bakımı zor kalıplardır. Ancak, kütlesel üretimler ve çok işlemi i parçalann yapımı için vazgeçilmez kalıplardır. Genellikle seri kalıplarda aynı kalıp üzerinde sac presçiliğinin tüm işlemlerini görmek mümkündür. Bu tür kalıpların hasar görmemesi ve uzun süre çalışması için gerekli emniyet düzenleri, besleme düzenleri, çıkarıcı ve uzaklaştırıcı düzenleri ile donatılmalıdır. Şekil. 60 da en basitinden iki istasyonlu bir seri kalıp görülmektedir. İlk istasyonda delik delinmekte, ikinci işelemde çevre kesimi yapılmaktadır. Çevre kesme zımbası üzerindeki kılavuzlama memesi ilk istasyonda delinen deliği kullanarak şeridi konumlamakta ve parça kesilmektedir. Şekil 61 de rondela yapımında kullanlıan iki istasyonlu seri kesme-delme kalıbı görülmektedir. İlk operasyonda delik delinmekte, ikinci operasyonda bu delik kullanılarak çevre kesme zımbası üzerindeki pilot zımbası ile şerit uygun pozisyona getirilmektedir. 14-101
'*?? &
SAC PRESÇÎLtĞÎ
i
İİ
t'' Şekil. 60- Seri kalıp
Şekil. 61- İki istasyonlu seri kalıp
Şekil. 62 de üç istasyonlu bir seri kalıp görülmektedir, ilk istasyonda pilot delikleri delinmekte, ikinci istasyonda parça üzerindeki delikler delinmekte, bu sırada pilot pimler görev yapmaktadır. Son işlemde çevre kesmesi yapılmaktadır. Şerit ilerlemesi sabit tip pimli dayama ile yapılmaktadır. Bu kalıpda iş parçası üzerindeki delikleri de pilot zımbalar için kullanmak mümkün olabilir. Ancak, delikler birbirine çok yakın olduğundan, şerit üzerine ayn delikler delmek ve şeridin-parmak dayama ile-hareketinin sınırlandırılmasından sonra pilot zımbalar kendileri için ayrılmış deliklere girerek şeridi uygun konuma getirirler.
6 IX
i
İn
CTT'I Şekil. 62- Üç istasyonlu seri kalıp
•-'-' O {O) Şekil. 63- Delme ve çevre kesme kalıbı
it
t
14-102
.Jtt,
SAC PRESÇİLİĞİ Şekil. 63 de delme ve çevre kesme işlemi ile parça üreten bir seri kalıp görülmektedir. 9 numaralı yaylı tip dayama kullanılmıştır. 11 numaralı çevre kesme zımbasına pilot zımba bağlanmıştır. 8 numaralı yaylı yan iticiler gereci sürekli olarak karşı kenara temas edecek biçimde tutmaktadır. Bu tip kalın gereçlerin kesilmesinde kullanılır. Gereç ilerlerken 9 numaralı yaylı sınırlama pimini geriye itecek kalınlıkta olmalıdır. Emniyetli çalışma için 9 numaralı parça ile pilot zımba arasındaki açıklık adımda 0,2-0,5 mm fazla olmalıdır. Şekil. 65 de 3 sıralı kesme + form verme yapılan bir seri kalıp görülmektedir. 1/4 sertliğinde MS90 malzeme kulanılmıştır. Malzeme ilk istasyonda 8 numaralı (3 tane) zımba ile şekillendirilmekte, 22 numaralı çevre kesme zımbası ile çevre kesilmektedir. 23 numaralı pilot zımbası çevre kesme zımbasının oluşturduğu deliği kullanıp merkezleme yapmaktadır. Şekil. 64 de 5 istasyonlu karşılıklı iki yan kesici kullanılmış bir seri kalıp görülmektedir. Bu tip kalıpları tasarlamadan önce şerit planlarını çıkarmak, parçanın kaç istasyonda üretileceğini belirlemek gerekir. Birinci istasyonda parça üzerindeki çökertmeler, ikinci istasyonda delmeler, üçüncü istasyonda boğaz çökertme, dördüncü işlemde delme ve son işlemde çevre kesme yapılır.
Pilot için
°/ımbos, Çevre k.esma zımbası
•amet pimi Şerit
iskaUti
Şekil. 64- Beş istasyonlu seri kalıp (iki yan kesici) 14-103
SAC PRESÇİLİĞİ .4 Şekil. 65 de 3 sıralı çökertme ve kesme işlemi yapan seri kalıp görülmektedir. 8 numaralı bükme zımbası • t bükme yapmakta, 22 numaralı kesme zımbası (3 tane) ile çevre kesilmektedir. 23 numaralı pilot zımba, şeridi £.£ . konumlamaktadır. I
İ
it
f
ki —K r~f ! ! ı
•
'
! •
!
!
'
— -_ — - i - — .
İŞ
t
PARÇASI
•
Şekil. 65- Kesme + form verme kalıbı 14-104
SAC PRESÇİLİĞİ Şekil. 66 de tek taraflı yan kesici kullanılmış kesme delme ve bükme işlemlerinin birlikte yapıldığı seri kalıp görülmektedir, tik istasyonda delikler delinmekte (26 ve 29 numaralı delme zımbaları) ikinci aşamada 28 numaralı zımba ile boşaltma yapılmaktadır. 26 numaralı iki tane pilot zımbası ile malzeme uygun konuma getirilmektedir. 23 numaralı zımba ile bükme yapılmakta, 22 numaralı keski ile parça şeritten ayrılmaktadır. Alt taşıyıcı, son istasyonda parçanın kolay düşmesi için eğik olarak boşaltılmıştır.
13
11
ir
Şekil. 66- Tek taraflı yan kesicili seri kalıp Şekil 67 de transfer kalıbı görülmektedir. İlk işlemde kesme + çekme yapılıp parça presten ayrılmakta ve parça diğer istasyonlara taşınarak tekrar çekme, çökertme, delme ve çevre kesme işlemleri yapılmaktadır. 8 istasyonlu bir transfer kalıbıdır. 26 numaralı kalıp-zımba çifti kesme+çekme yapmaktadır. Parça, 8 numaralı parça altına taşıma düzeni ile getirilir ve tekrar çekme işlemi yapılır. Üçüncü ve dördüncü işlemlerde üstteki kavisler keskinleştirilir ve tabanda şekillendirme yapılır. 5-6-7nci işlemlerde, sırasıyla delme, boğaz çekme ve flanş kısmında delik işlemi yapılır. Sekizinci istasyonda çevre kesme yapılır; iş parçası boşluktan aşağıya, artık parça ise kalıptan dışarı atılır. 14-105
SAC
PRESÇÎLİĞÎ
Şekil 68 de 3 istasyonlu otomatik dayama kullanılan bir seri kalıp görülmektedir. Oldukça hızlı çalışmak mümkündür. Bu tip dayamalar kullanılarak çift sıralı kesim yapılabilir, ilk istasyonda delmeler, ikinci operasyonda delik çökertmeler ve son istasyonda çevre kesme yapılmaktadır. Çalışmaya başlarken iki tane parmak dayama kullanılmıştır. 10 numaralı parmak dayama kullanılarak delme işlemi yapılır. Şerit, ikinci parmak dayama ile sınırlandınlmcaya kadar ilerletilir ve çökertme işlemi yapılır. 5 numaralı otomatik dayamaya kadar şerit ilerletilir ve çevre kesme yapılır. Bundan sonra şeridin sonuna kadar yalnızca 5 numaralı dayama (otomatik olarak) devrededir. Bu dayamaya hareket (13) mafsalıyla verilir. Bu dayama şeridi durdurduktan sonra kesme zımbası kesmeyi yaparken 4 numaralı parça otomatik dayamaya vurarak uç kısmı yukarıya kaldırır ve şeridin ilerlemesi sağlanır.
1
t-
12
13
4
17
18
S
19
w
2U
.2
7
,3 '21 22 10 '23
II ı
'24
35
34
33 32 31 30 29 37
Şekil. 67- Transfer kalıbı
14-106
28 36
27
26
25
r
SAC
PRESÇtLÎĞÎ
Şekil. 68- Seri kesme ve şekillendirme kalıbı
14-107
i* SAC PRESÇİLİĞİ 2. SAC PRESÇİLİĞİNDE KULLANILAN GEREÇ NORMLARI Sac p presçiliğinde kullanılan şerit, levha ve rulo malzemelerle ilgili olan ASTM ve DİN normları aşağıya çıl kartılmiştır. Çelik Malzemeler ASTM Normuna göre: - A366-66T soğuk çekilmiş ticari saclar - A365-66T soğuk çekilmiş çekme kalite saclar - A 109-65 soğuk çekilmiş şeritler - A 425-64 sıcak çekilmiş ticari kalite çelik saclar - A427-67 krom ve krom nikeli paslanmaz çelik ve rolü malzemeler - A412-63 krom nikel manganlı korozyona dayanaklı çelik şerit ve rulo malzemeler - A246-66 krom nikelli korozyona dayanaklı çelik ve rulolar - A176-63 korozyona dayanıklı kromlu çelik şerit ve rulo malzemeleri - A507-64 çekme kalite sıcak ya da soğuk çekilmiş alaşımlı çelik şerit ve rulolar. DIN Normuna göre: - DİN 1623 soğuk haddelenmiş şerit ve levhalar - DİN 1624 soğuk hadde rulo malzemeler - DİN 17100 genel yapı çelikleri - DİN 1616 ince sac ve kalay kaplanmış saclar - DİN 1541 ince saclar için ölçü özellikleri - DİN 1542 orta kalınlıktaki saclar için ölçüler - DİN 1543 kalın kaçlar için ölçüler - DİN 1544 rulo malzemeler için ölçüler - DİN 17222 yaylık şerit malzemeler - DİN 17224 yaylım malzemeler için paslanmaz şeritler - DİN 17440 paslanmaz çelik saclar. Bakır ve Alaşımları ASTM Normuna göre: - B36-66 pirinç şerit ve rulo malzemeler - B19-66a kovanlık pirinçler - B130-66 ticari bronz şeritler - ASTM B194-66 bakır ve berilyum alaşımları - ASTM B152-66 bakır şerit ve plakalar DİN Normuna göre: - DİN 1718 bakır alaşımları - DİN 1751 soğuk çekilmiş bakır ve alaşımları ölçü toleransı - DİN 1708 bakır ve alaşımları - DİN 17670 bakır çinko alaşımları - DİN 1777 yaprak yaylar için bakır alaşımları - DİN 1791 soğuk çekilmiş bakır ölçü özellikleri
&j I* i\
vt jfci
f- İ
m"
% j? i
İ
?
Alüminyum ve Alaşımları: ASTM Normuna göre: - ASTM B209-47 alüminyum şerit ve levhalar DİN Normuna ggöre fc - DİN DİN 1725 1725 alüminyum ve alaşımları - DİN 1783 alüminyum şerit ve ölçü özellikleri - DİN 1784 (0.3-4 mm) kalınlıktaki rulo malzemeler için ölçü özellikleri • DİN 1745 alüminyum mukavemet özellikleri
j
K< 14-108
SAC PRESÇİLİĞİ Kalıp ve Zımba örnekleri 1)
MKEK
SAE/AISI
Ç: 5190
5190
Sıcak şekillendirme Yumuşak tavlama Sertleştirme Menevişleme
Kimyasal Bileşimi Si Mn
DİN 1.2061
1000 Cr 4
0.85 1.00
0.75 0.90
0.20 0.35
Cr 0.80 1.10
1050 - 850 *C 710-750 "C (200 HB) 820 - 850 °C (Yağda soğutma) 150-250°C
Notlar. Genel olarak bilya yapımında kullanılır. Ayrıca soğuk çekme malafalan, zımba, soğuk basma matrisleri, soğuk derin çekme ve kesme takımları, basma ruloları yapımında kullanılır. Parça kalınlığına bağlı olmakla birlikte sertleştirme sonucunda 60-64 HRC sertlik olabilir. Sertleştirme sıcaklığında tutma süresi 10 mm kalınlık için 6-7 dak. verilebilir. Menevişlemede tutma süresi 25 mm kalınlık için 1 saat verilir. Sertleştire sonucu elde edilen sertliğe bağlı olmak üzere menevişleşme sonucunda şu sertlikler elde edilir. 100'C 64 HRC
150 °C 63 HRC
512200
SAE/AISI D3
2)
Sıcak şekillendirme Yumuşak tavlama Gerilim giderme Sertleştirme Menevişleme
200 "C 62 HRC
1.2080
250 °C 59 HRC
X210Crl2
300 °C 57 HRC (2180 N/mm2)
1.90 2.20
350 "C 400 "C 55 HRC 53 HRC (1950 (1845 N/mm2) N/mm2)
Kimyasal Bileşimi Si Mn 0.20 0.20 0.40 0.40
Cr 11.00 12.00
: 1050-850 °C : 800 - 830 *C (8°C/saat hızla soğuyacak) : 650 °C
: 930 - 970 °C (Havada-yağda veya tuzbanyosu 200 "C veya 400 °C) : 180-250 °C
Notlar. Boyutsal değişimi çok az olan çok iyi aşınma ve kesme özelliği olan, soğuk iş zımba, kesme ve basma takımları yapımında kullanılır. Sertleştirme sonucunda 63 HRC sertlik alabilir. Sertleştirme sıcaklığında tutma süresi 10 mm kalınlık için 8 dak. olarak verilebilir. Sertleştirme sıcaklığına çıkarmadan önce 400 "C de 1. ve 810 °C de 2. ön ısıtma yapılır. Menevişlemede tutma süresi 25 mm için 1 saat verilir. Menevişleme sonuu elde edilebilecek sertlikler 150°C 63 HRC
3) DJN 1.2601
200-C 62 HRC
250'C 61 HRC
X165CrMoV12
Sıcak şekillendirme Yumuşak tavlama Sertleştirme Menevişleme
: : : :
300°C 60 HRC
350°C 59 HRC
1.65
Si 0.30
400°C 58 HRC
Kimyasal Bileşimi Mn Cr 0.30 1.50
0.30
Mo 0.60
1050- 850 °C 800 - 830 "C (240 HB) (8 "C/h hızla soğutma) 980 -1010 °C (Hava - yağ veya tuz banyosunda) 180-250 "C
Notlar. 1.2080 gerece benzemektedir. Fakat aşınma ve kesme özellikleri daha iyidir. Sertleştirme ve menevişleşmede dikkat edilecek hususlar ve bu çeliğin davranışı 1.2080 gereçle ortak özellikler gösterir. 14-109
k*
SAC PRESÇİLİĞİ Kimyasal Bileşimi SAE/AISI M2
DİN 1.3343
Yumuşak tavlama Sertleştirme Menevişleme
5 6-5-2
Cr 4.0
0.90
W 6.40
Mo 5.00
1.90
: 770 - 820 °C (230 - 280 HB) (Fırında çok yavaş soğutulacak) : 1180 -1220 °C (540-560 "C daki tuz banyosunda soğutulacak) : 550 - 600 °C de 3 defa yapılır.
Notlar: Sanayide en çok kullanılan yüksek hız çeliğidir (HSS) özellikle darbeli çalışak takımlarda diğer yüksek hız çeliklerine göre daha randımanlı olabilir. Sertleştirme ısıl işlemi 4 kademede yapılır: 1 = 1. ön ısıtma 300-400 °C de 2 = 2. ön ısıtma 810 °C de 3 = Ostenitleme 1180,1220 "C de. Sertleştirmede tutma süresi ince parçaların ortalama 80 saniyeye kadar çıkabilir. Osteritlemede sıcaklık ve süre çok çok iyi ayarlanmalıdır. 4 = Merterperleme: 540-560 "C tuz boyasında soğutma anlamına gelir. Parç bu sıcaklığa düştüğünde banyo alınır ve açıkhavada soğutulur. Menevişleme işlemi: Sertleştirme sonrası parça sertliği 62-64 HRC dir. Bu parça hemen^. menevie alınır. 550 °C de 1. menevişten sonra sertlik 66-67 HRc ye yükselir. Bundan sonra parça hemen bekletilmeden 2. menevişe alınır. 610-620 °C de 2. meneviş sonrası sertlik istenen değere 60-62 HRc ye düşürülür. Daha sonra 560-580 "C de bir üçüncü meneviş yapılır. 3. meneviş sonrası parçanın sertliği yine aynı kalır. Menevişlemelerde genellikle 1 saat süre verilir ve menevişleme sonrası havada soğutma yapılır. Yüksek hız çelikleri ısıl işleminde sıcaklık ve sürelere çok dikkat etmek gerektiği gibi aynca ısıl işlemi yapılan parçaların dekarburize olmamasının sağlanması da çok çok önemlidir. Çizelge.10- Kalıp ve Zımba Malzemesinin Özellikleri Çelik Cinsi
Suda serteştirilen takım çelikleri (W,, W2)
Boyutsal Değişim Özellikleri
Sertleşebilme Kabiliyeti
Kötü
Orta
İyi
Havada sertleştirilen takım çelikleri (A,, Aj) Yüksek C ve Yüksek Crlu takım çeliği (Di D3)
Tokluk
Aşınma Kabiliyeti
İşlenebilirle Kabiliyeti
Sıcak Sertlik
İyi
Orta
Çok iyi
Kötü
iyi
Orta
Orta
iyi
Orta
Çok iyi
Çok iyi
Orta
İyi
Orta
Orta
Çok iyi
Çok iyi
Kötü
Çok iyi
Kötü
Orta
Yüksek hız çeliiği (M,,M2,T,,T4)
İyi
Çok iyi
Çok iyi
İyi
Orta
İyi
Darbeye dayanıklı takım çelikleri (S,, &)
Orta
İyi
Çok iyi
Orta
Orta
Orta
Çok iyi
Çok iyi
Çok iyi
Orta
Orta
İyi
Yağda sertleştirilen takım çelikleri [0,,0 2 (1390)]
Sıcak iş kalıp çelikleri (Hn,H 1 2 , H|3,H 2 |)
*
14-110
m
mı
İi
SAC PRESÇİLİĞİ 3. BÜKME ve ŞEKİLLENDİRME Gereç üzerinde kalıcı deformasyon yaparak V ve U ya da değişik biçimlerde şekillendirme yapma işlemidir. Gereç elastik sının aşacak fakat kopma olmayacak şekilde deformasyona uğrar. Şekil. 69 da bir V kalıbındaki bükmenin aşamalan görülmektedir. A görünüşünde R kavisine sahip zımba, gerecin üzerine merkezden bastırır, gerecin iki ucu hafifçe hareket eder. Bu aşamada gereç, ihmal edilecek kadar az sürüklenmiştir. Bükme devam ettikçe gerecin sürüklenme hareketi fazlalaşır. B durumunda gereç kalıp merkezine doğru itilmiş ve iki tarafı bükülmüştür. C durumunda ise zımba dibe kadar ulaşmış ve bükme işlemi tamamlanmıştır.
Şekil. 70- Bükme terimleri
Seki. 69- Bükmenin aşamaları
Şekil. 70 de ve Şekil. 71 de bükme terimleri gösterilmiştir. Malzemenin bükülmesi haddeleme yönüne dik yapıldığında daha küçük kavislerle bükmek mümkündür. Çizelge. 11 de bükme ekseni konumlan verilmiştir. Çizelge. 11- Bükme Ekseninin Konumları Gereç
Doğrultu açısı (derece)
1/4 sertlikte pirinç Bronz Ri<2S Bronz 2S
Herhangi bir doğrultu Y=90' Y=65°
Bronz Bakır Çelik HRb
Y=45° Herhangi bir doğrultu Herhangi bir doğrultu
Çelik HRb
R^^S 64 > 64
Y=90° 14-111
SAC
PRESÇİLİĞİ
kavisi
Şekil. 71- Bükme terimleri Açınım Boyu Hesabı Bükme işlemlerinde açınım boyunun hesabı, tarafsız eksenin boyunun üretilein iş parçasının boyuna eşitliği kabul edilerek yapılır. DİN 6933 de bükme kavisleri ve açınım boyları ile ilgili bilgi ve hasaplamalar standartlaştınlırak verilmiştir. L=a+b+w a = Düz kısım boyu b = Düz kısmın boyu W = Telafi miktarı Şekil. 72 ve 73 de DİN 6935 e göre açınım boyunun hesabı:
Seki. 73- Açınım boyu
Şekil. 72- Açınım boyu Bükülmüş açı
0ile90°
V=
180
90-165- v- (İ^P). ( R + | k , ( R + S)t g lŞlP 165-180"
V=0
Çizelge. 12 de R/s oranlarına göre (k) katsayılarının aldığı değerler verilmiştir. 14-112
SAC
PRESÇİLİĞİ
Çizelge. 12- R/s Oranlarına Göre (k) Katsayısı R/s
0.65-1
1-1.5
1.5-2.4
2.4-3.8
k
0.6
0.7
0.8
0.9
1
R= Bükme kavisi, p = Bükme açısı C = Katsayı
Diğer bir hesaplama: V-(R + C)2 ^ 360 R < 2S ise, R = 2S ile 4S ise R > 4S ise
3.8
R < 2S ise R = 2S ile 4S ise R>2Sise
C = O.33S C = 0.4S C = 0.5S dir
v = (R+0.33S) 0.01745 v = (R+0.4S) 0.01745 v = (R+05S) 0.01745
Şekil. 74- Hesaplama örneği
Şekil.75- Hesaplama örneği
Bu bilgiler ışığında Şekil. 74 deki parçanın açınım boyunu hesaplayalım. S = 0.75 mm a, = 25 mm
R, = 4.5 mm R 2 = 2.5 mm
v , = (4.5+0.5x0.75) 1.5708 v, = 7.65 mm
a 2 = 50 mm
P, = 90- .
v2=(2.5+0.4x0.75) 45 (0.01745) v2=2.19mmdir.
a3 =32 mm L= 116.8 mm dir. Şekil.75 deki parçanın açınım boyunun hesabı: s = 1 mm 6ı = 90 aı = 40 mm 6 2 = 45 a2 = 50 mm a3 = 40 mm
90 lik keskin köşeli bükmelerde R = 0 dır. s < 1.5 mm ise v = 0.4s s = 1.5-3 mm ise v = 0.4 s s > 3 mm ise v = 0.5 s olur.
Buna göre: L = 40 + 50 + 40 + V, + v2 L = 40 + 50 + 40 + 0.4 s + 0.4/2 L = 40 + 50 + 40 + 0.40 + 0.20 = 130.60 mm olur. 14-113
SAC PRESÇİLİĞİ
200
İ. Şekil.77- DİN 6935 e göre açınım
Şekil.76- DİN 6935 e göre açınım Seki1.76 daki parçanın açınım boyunun hesabı L = 50+ 170 246 50
Şekil.78- DİN 6935 e göre açınım 6 = 90
R = 20
s =12
v, =-25.4
6 = 45
R = 20
s=12
v2 = -6.12
6=135
R = 20
s =12
v3 = -7.25
v, = -25.4
v2 = 13.44
Vı=-1.70
L = 50 + 170 + 246 + 50 - 25.4 - 6.12 - 7.25 = 478 mm Şekil.77 deki parçanın açınım boyunun hesabı: L = 200 + 50 + 80 + vı + v2
6 = 90
R=6
s=4
L = 200 + 50 + 80 - 25.4 -13.44 = 309 mm Şekil.78 deki parçanın açınım boyunun hesabı: . L = 45 + 5 0 + 32 + v ı + v 2
6 = 90
R=10
s=5
6 = 90
R=10
s=5
v2 = -3
L = 45 + 50 + 32 -1.70 - 3 = 123 mm Bükme Kavisi Bükme, kalıcı şekil değişiminin sonucunda olur. Bu da malzeme üzerinde bir takım gerilmelerin oluşmasına neden olacaktır. Bükmenin isteğe uygun olabilmesi için bükme işleminde çok etkili olan bükme kavisinin malzeme kalınlığına oranını belirlemek gerekir. Belirlenen bükme kavisi kalıcı deformasyon sağlayacak kadar uzama meydana getirmeli, fakat yırtılmaları önleyecek ölçülerde olmalıdır. R = c s formülü ile minimum bükme kavisini bulmak mümkündür. c katsayısı gerecin plastik özelliklerine bağlı bir değerdir. Çizelge. 13 de değişik gereçler için (c) katsayısı verilmiştir.
14-114
irin i •
SAC
PRESÇİLİĞİ
Çizelge. 13- (c) Katsayısının Değerleri Gereç
c katsayısı
Ticari sac St: 12 (Çekme) St: 13 (Derin çekme) Cu (Yumuşak) Ms90 Ms 60-63 Ms70 Al 99.5
0.60 0.50 0.50 0.25 1.00 0.35 0.30 1.20
Çizelge. 14- Min. Dayanım Değerlerine Göre Bükme Yarıçapları Min. Dayanım
s 1.5
320 N/mm
350 N/mm
l/2s
1.5-6.40 6.4-12.7
İs
İs 2s 3s
2s
Çizelge. 14 de dayanım ve malzeme kalınlığına göre minimum bükma yarıçap değerleri verilmiştir. 1008 ve 1010 sıcak ve soğuk çekilmiş malzemeler için hadde yönünde ve hadde yönüne dik minimum bükme yan çapları değerleri aşağıda verilmiştir. Gereç
Hadde Yönünde
Hadde Yönüne Dik
S. çekilmiş ticari çelik Çekme kalite çelik Soğuk çekilmiş : 1/4 sert malzeme 1/2 sert malzeme 4/4 sert malzeme Sıcak çekilmiş: Ticari 1 mm ye kadar Ticari 1 mm den yukarı Çekme kalite: 1 mm ye kadar 1 çekme kalite: 1 mm den fazla
0.25 0.25
0.25 0.25
İs
Tavsiye edilmez Tavsiye edilmez 3/4s 1.5s 0.5s 0.75s
l/2s
İs İs
l/2s
İs
0.25s 0.50s
Bükme Şekil. 69 da R yan çaplı zımba ve R2 bükme yançapı verilmiş bir kalıpda V bükme görülmektedir. V kalıplarında bükme yan çaplan 0.5s ya da s alınırlar. Kalın malzemeler için daha büyük kavisler gereklidir, s = 0.75 6.5 mm arasında, bükme kolu uzunluğu 5s ile 50s arasında olabilir. Kalıp açıklığı 4s ile lOs alınabilir. Geri Yaylanma Bükme işlemi bittiğinde malzeme bükülmüş halinde kalmaz. Metallerin esneklik sının aşılmış, ancak maks. derecede aşılamamıştır. Bükme bitiminde basılmaya çalışılan taraftaki malzeme genişlemeye, çekilme tarafı ise daralmaya çalışır. Bunun sonucunda malzeme bir miktar açılır, bunun için V kalıplarda zımbaya verilen bükme açısı, geri yaylanma göz önüne alınarak küçük yapılır. Yumuşak çelik, pirinç ve alüminyumlarda 0-1°, yan sert gereçlerde 1° - 5°, çok sertlerde 12° -15° geri yaylanma payı düşünülmelidir. Çizelge. 15 de V kalıplardaki geri yaylanma değerleri gereç cinsi, sac kalınlığı ve bükme yarı çapına bağlı olarak verilmiştir. Gereç cinsine ve bükme oranına bağlı olarak matematiksel hesaplarla geri yaylanma değerini bulmak da mümkündür. Ancak, gerek çizelgedeki gerekse hesaplanan değerler başlangıçda sadece fikir edinmek açısından kullanılabilir. Uygulamada gerçek değerleri deney ile bulmak daha gerçekçidir. R/s = 0.2 - 0.3 değerlerinde bükme açısı büyümez küçülür. 90° lik bükmelerde R/s oranı 1 ile 1.5 değerlerinde olduğunda en küçük yaylanma meydana gelir. R/s = 10 ise yaylanma miktarları çok büyür. Bükme Kuvvveti a) V bükmelerde
2 b
O
P =^-—^.Cdir. 14-115
SAC
PRESÇİLİĞİ
Burada b = Malzeme genişliği
H
s = Malzeme kalınlığı W = Kalıp açıklığı Op = Kopma gerilmesi
W=16s W= 8s
ise c = 1 . 2 ise c=1.33
c = W/s e bağlı değer: b) U bükmelerde kesme kuvveti P = 0.22s.L L = Bükme uzunluğu Çizelge. 15-Bükme Değerleri
P'
Gerecin cinsi
Sac kalınlığı (mm)
Bükme yarıçapı (mm)
Preslik yumuşak çelik sac
0.8 mm kalınlığa
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
4 5 6
Yumuşak pirinç o p = 220 N/mm2
0.8
2
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
2 3 4
Alüminyum
2 mm den kalın
İs den küçük İs Ss Ss den büyük
0 1 2
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
5 6 8
Orta sert çelik o p = 400 N/mm2
0.8 mm kalınlığına kadar
Sert pirinç Op = 350 N/mm2
0.8
2
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
2 3 5
Sert bronz
2 mm den kalın
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
0 1 3
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
7 9 12
2
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
4 5 7
2 mm den kalın
İs den küçük İs 5s Ss den büyük
2 3 5
0.8 mm kalınlığa kadar Sert çelik Op = 600 N/mm2
14-116
0.8
SAC
PRESÇİLİĞİ
4. BÜKME VE ŞEKİLLENDİRME KALIP ÖRNEKLERİ Şekil. 79 da dört farklı V bükmenin aynı kalıpda yapıldığı görülmektedir. Zımbalar değiştirilebilir yapıldığı için kolaylıkla sökülüp yerine bir başkası takılabilir. Bu şekilde tasarlanacak kalıplarla değişik bükme ve form verme işlemleri yapılabilir.
Zımba
AH hamil
Şekil. 79- Bükme kalıbı (V)
Şekil. 80- Bükme kalıbı (U)
Şekil.80 de U bükmelerde kullanılan bir kalıp örneği görülmektedir. Yataklama parçası ve çıkarıcı parça değiştirilerek aynı kalıpla çok farklı ölçüde U bükme işlemlerini yapmak mümkündür. Parça baskı ile çekildiği için düzgün ve kırışmalar olmadan bükülebilir. Yan yüzlerin ölçü hassasiyetine göre zımba ile kalıp arasına yeterli boşluk bırakılmalıdır.Bu açıklık malzeme kalınlığına ek olarak % 8 - 10 mertebesinde olabilir. Yan yüzlerde diklik hassasiyeti varsa bu boşluk daha küçük alınabilir ya da başka kalıpla çaplama işlemi yapılır. Şekil.81 de apkant presi ile V kalıplan kullanılarak çeşitli bükme işlemlerinin yapılışı görülmektedir. A şeklinde V kalıplarının büyük uygulama alanı bulan 90° lik şekli, B şeklinde dar açılı uygulaması görülmektedir. C, D, E hallerinde V kalıpları ile elde edilen bükme işlemleri görülmektedir. Şekil.82 de flanşlı U bükme yapmakta kullanılan bir kalıp örneği görülmektedir. Şerit ileri sürülerek 1 numaralı kalıbın karşı kenarına dayanmakta ve 7 numaralı kesme zımbası ile 1 numaralı kalıp kesme işleminden sonra şekillendirmeyi yapmaktadır. Burada malzeme kullanımında şerit sonu hariç hiç kayıp olmamaktadır. 7 numaralı parçadan iş parçasını çıkarmak için 11, 12 ve 8 numaralı parçalardan meydana gelen baskılı tip çıkarıcı kullanılmıştır. 2 numaralı parça hem şekillendirme hem de bükmenin sağlıklı olması için gerekli basıncı sağlayıp bükme bitiminde parçanın 1 numaralı kalıpdan çıkartılmasını sağlamaktadır. Şekil.83 dea görülen kalıpla verilen iş parçasının şekillendirilmesi görülmektedir. İS ve 16 numaralı Ç.5190 soğuk iş takım çeliğinden HRc58+2 sertliğinde yapılmış kalıplar 7 numaralı şekillendirme ve şekillendirme sonunda çıkarma işlemini yapan parçayı yataklamaktadırlar. Parçanın iki ucu paralel olması gerektiğinden kalıpla zımba arasındaki boşluk, gereç kalınlığına toleransın eklenmesiyle bulunmuştur. Ek bir boşluk verilmemiştir. 5 numaralı şeküllendirme zımbası da 58+2 HRc sertilğinde olup Ç.5190 gereçten yapılmıştır. 1 ve 3 numaralı parçalar, bükme işlemi sonunda iş parçasının zımbadan ayrılmasını sağlayan vurucu tip çıkarıcıya örnektirler. Şekil.84 de kamlı bir takımla kesme çekme işleminin yapıldığı bileşik bir bükme kalıbı görülmektedir. Kalıp malzemesi olarak HRC 58-60 değerleri arasındaki çelik kullanılmıştır. Dakikada 20 parça üretmek mümkün olup kalıp ömrü 50000 parçadır. 14-117
SAC PRESÇİLİĞİ
J"L
JT_
T_r A
Şekil. 81- V Bükmeler
Şekil. 83- Şekillendirme
Şekil. 82- Flanşlı U bükme
Şekil. 84- Kamlı kalıp
Şerit, 1 numaralı parçaya dayanıncaya kadar ilerletilir. Pres aşağı indiğinde (2) kesme bıçağı şeridi kesmekte ve yay tahrikli (3) parçası gereci kalıba itmektedir. Gerecin kaçmasını önlemek için alt baskı da kullanılmıştır. Daha sonra (6) kamlannın (4) uç bükme kalıplanni hareket ettirmesiyle bükme işlemi tamamlanmaktadır, işlem bittiğinde, uç bükme kalıplan, yay tahriki ile tekrar ilk durumuna dönmektedir. 14-118
Şekil. 85- Uç bükme kalıbı
Şekil. 86- Menteşe kahbı
SAC PRESÇÎLÎĞÎ Şekil. 85 de kam tahrikli uç bükme kalıbı örneği görülmektedir, ilkel parça kalıba yerleştirilmekte, kam tahrikli kalıbın hareketi ile bükme tamamlanmaktadır. Şekil. 86 da menteşeler için yuvarlak ve düz bir hat boyunca sarmalar için kullanılan kalıp görülmektedir, tş parçası 2 numaralı parça ile 11 numaralı parça arasına yerleştirilir. Pres aşağı indiğinde 18 numaralı kam 11 numaralı parçayı ileri itmek suretiyle iş parçasını sıkıştırarak bükmenin uygun durumunu sağlar. 17 numaralı parça ön bükme verilmiş iş parçasını şekillendirerek yuvarlak hale getirir. Kalıp yukarı çıktığında 18 numaralı parça yay tahriki ile geriye gelir ve iş parçası kalıptan çıkarılır. Eğer hava bağlanırsa işi kolaylıkla kalıptan uzaklaştırmak mümkün olur. Şekil 87 de silindirik bir kabın ağız kısmının dayiresel kesitli kıvrılması ile ilgili kalıp görülmektedir. Kıvrılacak kısma ön bükme yapılırsa iyi sonuç alınır. Şekil.88 de kesik koni şeklindeki bir parçanın bükülmesinde kullanılan bir kalıp görülmektedir. 19 numaralı pnömatik baskı silindiri gerekli baskıyı sağlamaktadır. Şekil. 89 da konik olarak sarılan kalıpla aynı prensipte çalışan silindirik parçaların bükülmesinde kullanılan bir kalıp görülmektedir. Bükmenin uygun olabilmesi için taslam malzemenin kalıba uygun olarak yerleştirilmesi ve baskı kuvvvetlerinin yeterli miktarda olması sağlanmalıdır. Şekil.90 da profilli bir bükme için kullanılan kalıp görülmektedir. 1 numaralı zımba ile parça ön bükme işlemine tabi olmakta sonra 5 numaralı parçanın çalıştırdığı 4 numaralı parçalar son şekillenmeyi sağlamaktadır. Şekil.91 de görülen iş parçasını üç işlemde şekillendirmek için kullanılan kalıplar görülmektedir. A ve B açılarının ilk bükmede sağlandığına dikkat edilmelidir.
J,
14-120
c/s O
İ V)
Şekil. 87- Ağız kıvırma kalıbı
Şekil. 88 Kesik koni biçimlendirme
SAC
«I
i.
PRESÇÎLÎĞl
*l
L'ı
1$
Şekil. 89- Silindirik biçimlendirme
l<
â
-ti
İŞ PARÇASI
Şekil.90- Profilli bükme kalıbı
14-122
Şekil.91- Üç işlemli bükme kalıbı
SAC
PRESÇİLİĞİ 5. ÇEKME
Çekme; şerit ya da plaka halindeki malzemelerden çekme kalıpları adı verilen düzeneklerle silindirik, konik, küresel, prizmatik ya da değişik biçimlerde kaplar elde etme işlemine denir. Burada işlemin esası malzemenin kalıp içerisine zımba aracıyla itilirken bükülüp, zımba çevresine satılmasıdır. Zımbanın malzemeye temas edip kalıp içerisine itmeye başlaması ile birlikte ilkel pulun dış kısımları merkeze doğru radyal hareket eder ve zımbanın itmeye devamı ile birlikte kalıp kavisi üzerinden akarak kalıp yan yüzeylerine paralel hale gelir. Şekil.92 de silindirik şekillendirmede gereç değişimi gösterilmiştir. 1 den S e kadar numaralandırılan kesitlerdeki gereç akışı ve değişim irdelendiğinde zımba izdüşümü altında kalan kısımlarda değişim ihmal edilecek kadar azdır. Zira bu kısımda kalan gereç şekil değişimine uğramamıştır ve bu kısımlar radyal olarak kalırlar. Ancak, flanş kısmında kalan kısımlar kalıp kavisi üzerinden akana kadar radyal hareket ederler, daha sonra kalıp yüzeyine paralel hale gelerek kalıbın ölçülerini alırlar. Kalıpla zımba arasındaki boşluğa bağlı olarak gereç akışının maks. olduğu noktalarda kalınlık artması oluşur. Şekil.93 de silindirik bir çekmede çeşitli bölgelerdeki gereç kalınlık değişimi görülmektedir. Ancak, cidar incelterek çekme hariç, çekmede gereç kalınlığındaki değişim ihmal edilecektir. Silindirik parçalarda parçanın üst uçlarında kalınlık D~ s = s(|/ı / — d
ile hesaplanır
Flanşlı çekilmiş parçalarda flanş kısmının kalınlığı Burada: s0 = İlkel pul kalınlığı D = tikel pul çapı d = Silindirik parçanın çapı df = Flanş çapı
s = s0
°dir.
SO4
•ir*
h^ Şekil.92- Gereçte değişmeler
0%
Şekil.93- Kalınlık değişimleri
Çekme, tek işlemde gerçekleştirebiliyorsa buna sığ çekme, birden fazla işlem gerekiyorsa derin çekme denir. Şekil.94 de basit bir çekme kalıbında çekme olayının aşamaları görülmektedir. Al de ilkel pul denilen çekme için yeterli malzemeyi içeren taslak, bir merkezleyici plaka aracılığıyla yerleştirilmiştir. Pres koçunun aşağı hareketi ile zımba aşağıya hareket ederek gereci kalıp boşluğuna itmeye başlamaktadır ve gereç, kalıp kavisi üzerinden akmaya zorlanmaktadır. Gereç bu itmeye karşı tepki gösterir ve çekme kavisini geçen kısmında bir çekme gerilmesi meydana gelir. Bu gerilme ilkel pulun dış kısımlarını merkeze doğru çekmeye çalışır ve bu arada parça, zımba çevresine sarılmaya başlar. Çekme kavisinin dışında kalan kısımlarda basma gerilmesi meydana gelir. Bu kuvvetlerin etkisinde kalan gereç A2 de olduğu gibi çan şeklini alır. Zımbanın aşağı hareketi devam ettiğinde kalıbın çekme kavisinden akan kısımlar kalıp yüzeyine paralel hale gelir, zımbanın aşağı hareketini tamamlayıp yukarı harekete başladığında kalıbın alt yüzeyine takılan iş parçası aşağı düşer. Bu tip kalıplarda et kalınlığı fazla gereçler ya da çok ince parçalar çekilebilir. Çok derin çekilmesi gereken bir parçayı bir işlemde çekmeye çalıştığımızda çok küçük çekme oranlarını (m= d/D) kullanmamız gerekecektir. Gereç kalınlığı yeterli değil ve küçülme oranı çok fazla ise Şekil.95 deki olaylar meydana gelir. 1 kısmındaki gereç çekmeye çalışırken 2 kısmındaki basmaya çalışır. Çekilecek gerecin çapı çok büyükse (m=d/D den küçükse) 2 bölgesinin alanı B2 de görüldüğü gibi büyük olacaktır ve gereç bu noktalarda kırışmaya başlayacaktır. Zımba inmeye devam ettiğinde gerece etki eden kuvvetlerin değeri 1 bölgesinde gereç dayanımını aşacak ve B3 de görüldüğü gibi kırılma ve çatlamalara neden olacaktır. Şekilden anlaşılacağı üzere en büyük çekme gerilimleri taban ile yanal yüzeylerin birleştiği kısımlarda olmaktadır. Bir gerecin kırışma ve katlanmaya gösterdiği dirence gerecin pekliği (stiffness) denir. Sac 14-123
h i
SAC PRESÇİLİĞİ Zımba
1
A.
S
Kalıp
B ^
\
m Şekil.94- Çekmenin aşamaları
gereçlerde bunun değeri sac kalınlığının karesi ile doğru orantılıdır. Bu durumda kalın gereçlerin ince gereçlere göre kırışıklığa dayanımı daha büyüktür. Bu tip kalıplar gereç kalınlığının 2.5 mm ya da daha fazla olduğu hallerde kullanılmaktadır. Çok sığ parçalar hariç 0.4 mm kalınlıktan aşağı gereçlerde bu kalıplar kullanılmaz. Çekme İşleminde İzlenecek Yollar Silindirik bir parçanın üretimi çekme kalıbı denen düzeneklerle yapılır, tikel puldan kalıp tasarımına kadar izlenecek yolun aşamalan şunlardır: 1. İlkel pul belirlenir: Ağız kesme işlemi yapılacaksa düzeltme faktörünü ekleyerek (trim allowance) hesap yapılır. 2. Çekme işlem sayısı saptanır. 3. ilk ve diğer çekmeler için çekme oranlan belirlenir. 4. Her işlem sonundaki parça ölçüleri saptanır. 5. Her işlemdeki kalıp ve zımba kavisleri saptanır. 6. Her işlem için çekme boşlukları saptanır. 7. Uygun çekme için baskı kuvveti saptanır. 8. Çekme kuvveti ve çekme işi saptanır. 9. İlk ve diğer işlemler için uygun kalıp tasarımı mevcut pres tezgahlarına uygun olarak yapılır. Prizmatik ve diğer şekilli parçalarda izlenecek yol hemen hemen aynıdır. İlkel pul çapı ve her işlemdeki ara şekiller belirlenir. İlkel Pulun Belirlenmesi Çekme işlemlerine başlarken ilk yapılması gereken iş ilkel pul dediğimiz çekilmiş parçayı elde etmek için çekme başlangıcında kullanmamız gereken gereç miktarını saptamaktır, ilkel pulun hesaplanmasında, çekilmiş parçanın s kalınlığının her noktada aynı kaldığı, değişmediği varsayılır. Son parça biçimine bağlı olarak ilkel pul dayiresel ya da değişik şekillerde olabilir. Aşağıdaki hesaplamalarda dayiresel ilkel pul gerektiren çekmeler örnek verilmiştir. Şekil. 95 de bir konserve kutusu kapağının açınım hesabı yapılmıştır. Parçanın tek işlemde ve ağız düzeltme yapılmadan üretimi önemlidir. Parça, şekilde görüldüğü gibi bölümlere aynlmış olup, Çizelge. 16 ve Çizelge. 17 deki formüller kullanılarak hesaplamalar yapılmıştır. Bu hesaplama sonucunda çıkan değerler gerçeğin biraz üzerinde olmaktadır. Şekil. 96 daki silindirik kovan parçasının ilkel pul çapını kısımlara ayırarak bulabileceğimiz gibi Çizelge. 16 ve 17 deki formüllerden faydalanarak bulmamız da mümkündür. Bu formüllerle yapılan hesaplamalarla bulunan değerler genellikle gerçek değerlerden büyük çıkarlar, pratik deneyler arttıkça bu değerlerin gerçeğe yakınlığı daha iyi belirlenebilir. Bu parça için ağız düzeltme payı Çizelge. 18 den saptanır. 14-124
i''
1
İ
SAC PRESÇİLİĞİ
^-F
-4
/JO -«7 K/İB -).J
•©
rv,
®VJ| 1
İL/
_ |
»74
• 85,2 t tîS,2
•*•• *
130
© — JL(tS0'- 131')** 4131 I31-İ.3. 0.5)
(3) —
© — -^
2435 3
4
0
-' * -* (1202+ 1.3. O.S) =317
© — JL (124,2*-85.2)*= 7203 (İ) — -î^2 (74+6S.2) ? 1SS3 Q) — -i O*= JL-74*, 4238 i Alan c 20â24
İlkel pul alon,-- /ş panço alan,
JL°1 * 20824 O/mattadr.
Şekil.95- Kutu kapağının açınım hesabı Parça kısımlara ayrılmış varsayılıp hesaplama yapılmıştır. I: - x 75.62 s 4486 4 I I : - i x (75.6 1 1 . 3 ) = 5928 2 r=13 III :
x 101,80 x 145 s 46349
_ Alan = 56763 Şekil.96- Silindirik kovanda hesaplamalar D s 267 bulunur.
14-125
i SAC
PRESÇİLİĞİ
Çizelge. 16- Silindirik Kovanda Hesaplamalar
LH M" O-,/(l'+
-"-1 I
â. 1$
»Av"
*d
,1- O
•3 Silindirik parçalann ilkel pul hesabında formüller, çekilmiş parça çapı ile taban kavisi arasındaki orana bağlı olarak, biraz değişir: d/r
20
D = Vd + 4dh
d/r =15 20
D = Vd + 4dh-0.5r
d/r = 1 0 15
D = Vd + 4dh-r
d/r
D = V(d-2r) + 4 d ( h - r)Hh2r(d- 0.7r)
10
1 ,
14-126 •I
'
SAC PRESÇİLİĞİ Çizelge. 17- Silindirik Kovanda Hesaplamalar
D - v /d l +4d(h+a57r) +4n{d+ f)
:
¥ ^ »••A* +4(dH+d,k)
D • v /B T +4h i +2Wtd4d7j
4[h I 4d H»- 0.5Cd+d,)J
Çizelge. 18- Kesme Paylan (Flanşsız) Kesme Paylan a (mm) h/d
Parçanın Yüksekliği h (mm)
0.5-0.8
0.8-1.6
1.6-2.5
2.5-4
10 20 50 100 150 200 250 300
1 1.2 2 3 4 5 6 7
1.2 1.6 2.5 3.8 5 6.3 7.5 8.5
1.5 2 3.3 5 6.5 8
2 2.5 4 6 8 10 11 12
9 10
• n
i
••••I D
14-127
SAC
PRESÇİLİĞİ
Çizelge. 19- Kesme Paylan (Flanşlı) Flanş d r (mm)
1.5
25 50 100 150 200 250 300
1.6 2.5 3.5 4.3 5 5.5 6
Kesme Payları a (mm) h/d 1.5-2 2-2.5 1.4 2 3 3.6 4.2 4.6 5
1.5 1.8 2.5 3 3.5 3.8 4
[J
2.5-3 1 1.6 2.2 2.5 2.7 2.8 3
| .1
Prizmatik Parçaların İlkel Pullarının Belirlenmei Prizmatik parçaların ilkel pullan, kap ölçü ve şekillerine göre farklı çizim yöntemleri ile belirlenir. Bu şekilde sağlıklı olarak belirlenen kaplar için kenar kesmeye gerek kalmayabilir. Sonuçta ağız kesme işlemi yapılacaksa çok ayrıntılı ilkel pul hesabı gerekmeyebilir. Köşeleri kesilmiş basit ilkel plakalarla bu işi görmek mümkündür. Seki. 97 de prizmatik bir kabın açınımı görülmektedir. Bu çizim için önce parçanın üst görünüşü çizilir. Köşe kısımlarının çapı 2re taban kavisi rb ve yüksekliği H olan bir silindirden meydana geldiği düşünülerek bu kısmın ilkel yarıçapı n R = Vr c + 2Hrc-0,86rb(rc+l,6rb) taban ve köşe kavisleri eşitse, R = 2Hr olur. Taban kavisi rb, yüksekliği H olan kabın açınımları L = H+0,57 rb olur. Şekildeki taslak çizildikten sonra keskin köşeler yuvarlatilmalıdır. Bu yuvarlatma işlemi sırasında şekildeki taralı alanların artan ve eksilen kısımları eşit olmalıdır. Prizmatik kaplarda en büyük şekil değişimi köşe kavislerinin bulunduğu bölgede olmaktadır. Bu kısımda çekme oranı (köşe kavisleri eşitse)
Şekil. 97- Prizmatik kap açımını 14-128
SAC PRESÇİLİĞİ Çizelge. 20- Prizmatik Kalıplar tçin m Değeri
Çizelge. 21- Köşe Kavislerine Göre Çekme Derinlikleri
r/B
2.0-1.0
(S/B) % 1.0-0.6
0.6-03
r
h
0.4 0.3 0.2 0.1 0.05
0.40-0.42 0.36-0.38 0.33-0.34 0.30 0.29
0.42-0.45 0.38-0.40 0.34-0.36 0.32 0.30
0.44-0.48 0.40-0.42 0.36-0.38 0.33 0.32
2.4-2.8 4.8-9.5 9.5-12.7 12.7-19
25 38 51 76
Çizelge 22- Yaklaşık Çekme Sayıları
İşlem Sayısının Belirlenmesi Pratik olarak yandaki çizelgedeki değerler kullanılarak yaklaşık çekme sayısı belirlenebilir. H çekilmiş parçanın yüksekliği, D ise çapıdır.
H/D 0.7 0.7 1.5 3
Çekme sıyısı 1.5 3 4.7
1 2 3 4
Çekme sayısının tespiti için taban kavislerinin şekli, gerecin cinsi, çekme takımları, iş parçasının ölçü hassasiyeti vb. gibi etkenlerde dikkate alınmalıdır. Bazen keskin köşe kavisler istenir ki parça tek işlemde çekilebilir olmasına rağmen kavisten dolayı operasyonlara ayırmak gerekir.
t Şekil.98- Prizmatik Kap
Çizelge. 23- Flanşsiz Silindirik Parçalar için Maks. (H/D) Oranları H/d derinlik oranları Kalınlık oranları s/D (%)
Çekme Sayısı
2-1.5
1.5-1
1-0.6
0.6-0.3
0.3-0.1
1 2 3 4 5
0.94-0.77 1.88-1.54 3.50-2.70 5.60-4.30 8.90-6.60
0.84-0.65 1.60-1.32 2.80-2.20 4.30-3.50 6.60-5.10
0.70-0.57 1.36-1.10 2.30-1.80 3.60-2.90 5.20-4.10
0.62-0.50 1.13-0.94 1.90-1.50 2.90-2.40 4.1-3.30
0.52-0.45 0.96-0.83 1.60-1.30 2.40-2.00 3.30-2.70
Çekme Oranlan İlkel pulun belirlenmesinden sonra önemli iş işlem sayısını belirlemektedir. İşlemler arası geçişin saptanması için en önemli faktörlerden birisi çekme oranıdır. Çekme oranı, parça çapının bir önceki işlemdeki parça çapına oranı olup (m) ile gösterilir. Bu oranın belirlenmesinde en önemli etmenler gerecin özelliği, gereç kalınlığı, kalınlığın ilkel pul çapına oranı (s/D), kalıp ve zımba kavisleri, yağlama, çekme boşluğu, çekme hızı, çekme ve baskı kuvveti, kalıp yüzeyinin kalitesi vb. dir.
m,-İ D
dn-ı
Çizelge. 24 deki değerler kullanılarak d, = mı . D d2 = m2 . d, dn = mn . d n .j den ara işlemlerdeki parça ölçülerini saptamak mümkündür. 14-129
SAC PRESÇÎLÎĞt Çizelge.24- Çeşitli Gereçler tçin Çekme Oranlan
KALINLIK (mm) 1.6 mm den ince 1.6- 3.2 3.2 - 4.75 4.75 - 6.4 6.4 den kalın
Çekme kalitesi (Sı : 12 ya da St : ÇEKME ORANI (irI 1. Ç E K M E 2. ÇEKME O.5O-O.52 0.80-0.75 0.60-0.52 O.85-O.82 0.60-0.52 O.88-O.85 0.60-0.52 0.90-0.87 0.60-0.52 O.92-O.9O
KALINLIK (mm) 1.6 mm den ince 1.6- 3.2 3.2 - 4.75 4.75 - 6.4 6.4 den kalın
KALINLIK (mm) O O.5 -3.2 3.2 den kalın H 1 4 - H32 O.5 - 3 . 2
13)
) 3. Ç E K M E O.82-O.8 O.86-O.85 O.89-O.88 0.91-O.9O 0.93-0.92
4. ÇEKME 0.84-0.80 0.87-0.86 0.9O-0.89 O.92-0.91 0.94-0.93
Çekme kalitesi (Pirinç) ÇEKME ORANI (mI 1. ÇEKME 2. ÇEKME O.56-O.5O O.81-O.8O 0.56-0.50 0.84-0.77 0.56-O.50 0.86-0.73 O.56-O.5O O.9O-O.86 0.56-O.50 O.91-0.89
) 3. ÇEKME O.82-O.77 O.85-O.83 O.88-O.86 0.91-0.89 O.92-O.91
4. ÇEKME O.82-O.8O O.88-O.85 0.89-O.87 O.92-O.9O O.93-O.92
Çekme kalitesi (Alüminyum) Ç E K M E ORANI (irI 1. Ç E K M E 2. ÇEKME
) 3. ÇEKME
4. ÇEKME
3.2 den kalın H 1 4 - H34 0.5 - 3.2 3.2 den kalın H16 - H 3 6 - H38 0.5-3.2 3.2 den kalın G15 - T 4 ve R301 - T3 0.5 - 3.2 3.2 den kalın 6O61 - T6, 2O24 - T3 2O14 - T 6 . 7075 - T6 3.2 den kalın
O.6O-O.58 O.58-O.55
0.86-0.88 0.80-0.72
O.86-O.88 O.86-O.88
O.86-O.88 O.86-O.88
O.68-O.66
0.85
0.55-0.64
0.85
0.85 0.85
O.85 0.85
0.85 0.85
0.85 0.85
O.75-O.72
0.85
O.78-O.72
0.85
0.80-0.78 O.78-O.76
ÖNERİLEMEZ
O.76-O.72 O.72-O.68
ÖNERlLEMEZ
0.8O-0.78 0.78-0.75
ÖNERİLEMEZ
Çekme Kavisleri Çekmeyi etkileyen etmenlerden birisi de kalıp ve zımba üzerindeki kavislerdir. Çok küçük çekme kavislerinde parçada yırtılmalar ve kopmalara rastlandığı gibi çok fazla kavislerde de parçada kırışma ve katlanmalar olabilir. Çizelge. 26- Kalıp Kavisleri Çizelge. 25- Kalıp Kavisleri (s/D oranına göre) (kalınlığa bağlı olarak) Çekmenin Şekli Silindirik Flanşlı Çekme Eşikli
14-130
s/D(%) 2-1 (5-8)s (10-15)s (4-6)s
1-03 (8-10)s (15-20)s (6-8)s
r 0.3^0.1 (10-15)s (20-30)s (8-10)s
Gereç Kalınlığı 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 3.2
Kalıp Kavisi 1.6 3.2 4.8 6.4 9.5 11 14
SAC
PRESÇİLİĞİ
Bu kavisin değeri (R), genellikle R = 4s, bazı hallerde 6+10s alınabilir (Şekil. 99). Gereç kalınlığı arttıkça kavis artacağından ilkel pulun kalıba dayanma yüzeyi azalır. Bundan dolayı B ve C deki kavisler tercih edilir. Eğer baskı plakasız çekme yapılacaksa kırışma olmaması için ilkel pulun kavis bitiminden itibaren en fazla 3s taşacak kadar yerleştirilmesi gerekir (Şekil.99 E 3s). Şekil. 99B de açılı tip kalıp kavisi verilmiştir. Gerece bağlı olarak a açısı 45° - 65° arasında olabilir. İlkel pul çapı ve kalınlık arttıkça açı küçülür. İnce gereçlerde, R2 =2s, kalın gereçlerde R2 = s alınabilir. Eliptik olan çekme kavisinde J = 2s + 4s K =1.5 + 2s alınabilir.
r
Şekil. 99- Çekme kavisleri Çizelge. 26 da gereç kalınlığına bağlı olarak kalıp kavisleri verilmiştir. Çizelge. 25 de s/D oranına bağlı olarak kalıp kavisi oranlan verilmiştir. Kalıp kavislerini R k = 0.8V (D-d)s formülü ile hesaplamak mümkündür. Ancak, alüminyum ve pirinçte bu değerler biraz büyük alınabilir: R = 0.035 [50+(D-d)] /s (D= ilkel pul çapı, s= gereç kalınlığı, d= çekme çapı). Ek çekmelerde Rn= (0.6 0.8)Rn-l alınabilir. Çeşitli çizelge ya da formüllerden elde edilen değerler genellikle birbirinden farklı çıkacaktır. En iyi yol bu değerlerden küçüğü ile başlamak, kalıp denemelerinde tedricen büyülterek uygun kavisi saptamaktır. Zımba Kavisleri Genellikle Rz Rk ilişkisi vardır. Ancak, zımba kavisi için belirli kurallar konmamıştır. Çekme sırasında zımba çevresinde gerecin bükülmesinden doğan büyük kuvvetlerden kaçınmak için çok küçük zımba kavisleri verilmemelidir. Bundan dolayı çok keskin taban kavisli parçaların elde edilmesinde işlem sayısı artırılabilir. Şekil. 100 de 5 çekme işlemindeki durum gösterilmiştir. 4 ve 5 inci çekmelerde yan çaplar aynı eksen üzerinde alınır, diğerlerinde eksenler A kadar kaçık alınır: Rj
R-»
Rd
4
4
A = -i, A, = -Â A 2 =-l. 4
Baskılı derin çekme işlemlerinde s/D.100>0.06, Rz = Rk; s/D.100 = 0.3 Rz = 2R t alınabilir.
0.6, R2 = 1.5Rk; s/D . 100 < 0.3,
14-131
SAC
PRESÇİLİĞİ
Derin çekme işlemlerinde kavis yerine Şekil. 97 de görüldüğü gibi açılı yüzeyler de kullanılır. Burada 3 üne işlem sonunda R taban kavisli silindirik parça elde edilmiştir. Sondan başa doğru gelinerek 2 numaralı işlemdeki durum ve 1 numaralı işlemdeki kavis durumu elde edilir. s 0.8 ise s = 0.8+1.6 ise s> 1.6 ise B
a = 30" a =40" a = 45°
R= 0.6A R= 0.6B -
R5
3
2
Şekil.101- Köşe yüzeyli çekme
Şekil.100- Beş işlemli çekme
Çekme Boşluğu Kalıp ve zımba arasında, gereç kalınlığı ve sürtünmeyi önleyecek ek boşlukların toplamına çekme boşluğu denir. Gereç kalınlığına eklenen ek boşluk % (7+20)s arasında değerler alabilir. Çekme boşluğuna çekme şartlan (baskı plakalı ya da baskı plakasız çekme, ilk ya da tekrar çekme, kaba çekim ya da ölçüye getirme), gerecin fiziksel özellikleri, gerecin kalınlığı, prizmatik ya da silindirik çekim hali vb. etki eder. Çekme boşluğunun uygun değerde olması önemlidir. Çok dar tutulursa, sürtünme değerlerinin büyümesine, kalıbın aşın ısınmasına ve gerecin aşın zorlanmasına neden olur. Aşın büyük tutulursa katlanma ve kırışma olur. Aynca, kullanılan gerecin levha ya da rulo halinde olması da toleranslarının farklılığı nedeniyle çekme boşluğuna etki eder. Çekme boşluğu Z harfi ile gösterilir, gereç kalınlığı arttıkça çekme boşluğu artar. Çekme gerilmesi düşük gereçlerde boşluk artar, büyük gereçlerde boşluk azalır. Yalnız paslanmazlarda gerilme büyük olmasına rağmen boşluk büyük alınır. İlk çekme ile tekrar çekmelerde de boşluklar farklıdır. Ölçüye getirme çekmeleri dışındaki işlemlerde, ek çekmelerdeki boşluklar, ilk çekmeye göre biraz fazla alınır. Çekme derinliği fazla olan parçalarda çekme derinliği sığ çekmeye göre daha fazla alınır.
â
İte, 3
Çizelge. 27- İlk ve Ara Çekmelerde Çekme Boşlukları s
Birinci çekme işlemi
Tekrar çekme işlemi
ölçüye getirme çekme işlemi
0.4
1.08s
1.09-1.lOs
1.04-1.05s
0.4-1.25
1.08-1. lOs
1.10-1.13S
l.O5-l.O6s
1.25-3
1.10-1.13s
1.13-1.15s
1.06-1.08s
1.13-1.15s
1.15-1.20s
1.08-1. lOs
Prizmatik kaplarda çekme boşlukları silindirik çekmelerdekinin aynı alınabilir. Ancak, köşelerde boşluk biraz daha fazla alınmalıdır. 14-132
il
IV i
Çizelge. 27 de ilk çekme ve ara çekmelerdeki çekme boşlukları verilmiştir.
3
ar
m
r
SAC
PRESÇİLİĞİ
Çizelge. 27 deki değerler kullanılabileceği gibi aşağıdaki formüllerle de hesaplama yapmak mümkündür. Çelikler için :
Z = s+0.07 VlOs
Alüminyum için :
Z= s+0.02 VlOs
Demir olmayan metaller :
Z= s+0.04 VlOs
Baskı Kuvveti Baskı plakası için gerekli basınç, çekme sırasında meydana gelen katlanmaları, kırışmaları ve dalgalanmaları önlemek için çok önemlidir. Bu kuvveti formülle bulmak başlangıç olarak önemlidir. Gerçek baskı kuvvetini kalıp denemeleri ile bulmak gerekir. Bunun için baskı düzeneklerini ayarlanabilir şekilde tasarlamak gerekir. Çıkarıcı düzenler, kalıba ek yapılacağı gibi, pres tezgahlarının üzerinde bulunan ya da gerektiğinde eklenebilen yay, pnömatik ya da kauçukla çalıştırılan elemanlardır. Şekil.102 deki parçada tezgaha bağlı ve pnömatik olarak 0-14 ton aralığında çalışan hava yastığı kullanılmıştır. 6 atmosferlik şebeke basıncı ile beslenen yastığın girişine konan basınç ayar valfı ile istenilen basıncı bulmak mümkündür. Yaylı çıkarıcı ya da yastıklarda ise yayın ön gerilmesi artmlarak baskı ayan mümkündür. Silindirik parçalarda baskı plakası basıncı düzenlidir. Çünkü gerecin akışı her noktada aynıdır. Ancak, düzensiz şekilli parçalarda değişkendir ve bundan dolayı her noktada değişik baskı gerekir. Bunun için basıncın fazla gerektiği yerlerde gerecin flanş kısmı daha geniş bırakılır ya da çekme eşikleri kullanılır.
Çizelge. 28- Malzemeye Göre Basınçlar
Basınç, Kg/cm2
Malzeme Düşük C lu çeik
350
Paslanmaz çelik
700
Alüminyum
70
Al Alaşımı
140... 350
Bakır
140
Pirinç
170... 350
Şekil.102- Hava yastığı
Çizelge.28 de çeşitli gereçler için gerekli baskı plakası basınçları verilmiştir. Baskı kuvveti büyüklüğü başlangıçta şekillenmeyi güçleştirir. Bunu önlemek için baskı plakası ilk başta gerece doğrudan temas ettirmemekle önlenir. Bulunan baskı kuvvetlerinin en düşüğü ile başlayıp gereken baskı kuvvetini deneysel olarak bulmak daha iyidir. Baskı kuvvetini aşağıdaki formüllerden hesaplamak mümkündür: 2
P h =-[p -(d+2R)J.P ilk çekmede, 4
P b =-jd -l-(d+2R)J.P araçekmelerde n 4ı Burada: D d R
: tikel pul çapı dn : Çekilmiş çap : Kalıp kavisi 14-133
SAC
PRESÇÎLÎĞÎ
Çizelge.29 da düşük karbonlu çelikler için baskı kuvveti (P b ) /çekme kuvveti (P ç ) oranlan verilmiştir. Şekil. 102 deki 2 mm lik çelik şeritten çekilen parça için 6 tonluk baskı kuvveti yetmektedir. Çizelgeden bakarsak %9 14 arasında değer kullanmak gerekiyor. Burada çekme kuvveti 600 kN hesaplanmıştır. %10 luk baskı kuvveti yeterli olmuştur. Çizelge. 29- Pb/Pç Oranlan s
% P,,/Pç
0.12 0.25 0.38 0.50 0.63 0.75 1.25 1.75 2.5 3.2 4.70 6.40
85 67 57 50 44 39 23 14 9 8.5 8.2 8
Çekme Kuvveti Çekme kuvvetine etki eden bir çok etmen vardır: Gerecin özellikleri, kalınlığı, zımba çapı, ilk ya da tekrar çekme, çekme oranı, s/D oranı, çekme boşluğu, baskı kuvveti, yağlama, kalıp yüzeyi ve kavisleri vb. Teorik hesaplar güç ve uzun olduğundan Çizelge. 30 daki ampirik formülleri kullanmak mümkündür. Pç=Çekme kuvveti
df] = Oval çekmede ilk çap
d]= tik çekme çapı
df2= Oval çekmede ikinci çap
d 2 = İkinci çekme çapı dk= Küre yan çapı
k y = Pirinç için 1.6 ile 1.8
A= Prizmatik parça boyu
Çelik için 1.8 ile 2.25
B= Prizmatik parça eni sn= Son çekmede kalınlık r = Köşe kavisi Çekme kuvveti çekme yolu boyunca değişir ve yaklaşık yan yolda en yüksek değeri alır. Çekme kuvveti için dikkat edilecek nokta çekilen parça kesitinin çekme kuvvetlerince yırtılmalar olmadan dayanabilmesidir. P ç < d a m b a • s Oç
s : Gereç kalınlığı o ç : Çekme dayanımı
Çekme kuvveti kesit dayanımından büyük olursa çekme işlemini birden fazla kademede yapmak gerekir. örnek: Şekil. 102 deki Erdemir 1112 çekme kalite sacdan yapılan 2 mm kalınlığındaki parça için çekme kuvvetinin hesabı: Çizelgelerden :
D
290
P ç = .d.soç.k, d =194 mm s = 2mm 14-134
x 100 = 0.7
m=i2Z = 0.67 290
I
SAC
PRESÇİLİĞİ
Çizelge.30- Çekme Kuvvetleri için Pratik Formüller Çekme şekli
Çekme Kademesi ile
Çekme kuvveti formülleri
Flanşsız silindirik çekme
ilk çekme Tekrar çekme
P = 7tdfSOskı
Geniş flanşlı silindirik çekme Flanşlı konik ve yarım küre çekme
İlk çekme İlk çekme
P = 7tdfsaskr
Oval çekme
İlk çekme Tekrar çekme
P = Jtdksoskf
31 31
Derinliği az primatik çekme
Tek çekme
P = (2A + 2B-1.72r)O s k m
33
Derinliği fazla karesel çekme
1. ve 2. çekme Son çekme
Silindirik çekme P = (4B-1.72r)rso s k b
31 32
Derinliği faza primatik çekme
1. ve 2. çekme Son çekme
Oval kapların çekimi gibi P = (2A + 2B-1.72r)so s k h
31 34
Cidar inceltme çekmesi
Tekrar çekme
P = 7td n (S n -|-S n )O s k y
—
Katsayı çizelgesi 31 31
P = 7td 2 so s k 2
32 32
P = TtdkSOskf P = JtdfSOskf
Çizelge.31- Silindirik İlk Çekme için (ki) Katsayıları S/D %
D/S %
0.45
0.48
0.50
m Çekme oram 0.60 0.52 0.55
0.65
0.70
0.75
0.80
5.0
20
0.95
0.95
0.75
0.65
0.60
0.50
0.43
0.35
0.28
0.20
2.0
50
1.10
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
0.50
0.42
0.35
0.25
1.2
83
-
1.10
1.00
0.90
0.80
0.68
0.56
0.57
0.37
0.30
0.8
125
-
-
1.10
0.00
1.90
1.75
1.60
1.50
1.40
1.33
0.5
200
-
-
-
1.10
1.00
1.82
1.67
1.55
1.45
1.36
0.2
500
-
-
-
-
1.10
0.90
0.75
0.60
0.50
1.40
0.1
1000
-
-
-
-
-
1.10
1.90
1.75
1.60
1.50
Çizelge.32- Silindirik Tekrar Çekme için (k2) Katsayıları Tekrar çekmelerde çekme oram 0.78 0.80 0.82 0.85
S/D %
D/S %
0.70
0.72
0.75
5.0
11
0.85
0.70
0.60
0.50
0.42
0.32
2.0
4
1.10
0.90
0.75
0.60
0.52
1.2
2.5
-
1.10
0.90
0.75
0.8
1.5
-
-
1.00
0.5
0.8
-
-
0.2
0.3
-
0.1
0.15
-
0.88
0.90
0.92
0.28
0.20
0.15
0.12
0.42
0.32
0.25
0.20
. 0.14
0.62
0.52
0.42
0.30
0.25
0.16
0.82
0.70
1.57
0.46
1.35
0.27
0.18
1.10
0.90
1.76
0.63
0.50
0.40
0.30
0.20
-
-
1.00
0.85
0.70
0.56
0.44
0.33
0.23
-
-
1.10
1.00
0.82
0.68
0.55
0.40
0.30 14-135
SAC PRESÇİLİĞİ Çizelge.33- Geniş Flanşlı Silindirik Çekmeler için (kf) Katsayıları tik çekme için çekme oranı sı = dı/D 0.42 0.45 0.50 0.55
0.35
0.38
0.40
3.0
1.0
0.9
0.83
0.75
0.68
0.56
2.8
1.1
1.0
0.90
0.83
0.75
2.5
-
1.1
1.0
0.90
2.2
-
-
1.1
2.0
-
-
1.3
-
1.5 1.3
df/d
0.60
0.65
0.70
0.75
0.45
0.37
0.30
0.23
0.18
0.62
0.50
0.42
0.34
0.26
0.20
0.82
0.70
0.56
0.46
0.37
0.30
0.22
1.0
0.90
1.77
0.64
0.52
0.42
0.33
0.25
-
1.1
1.0
0.85
0.70
0.58
0.47
0.37
0.26
-
-
-
1.1
0.95
0.80
0.65
0.53
0.43
0.33
-
-
-
-
-
1.10
0.90
.75
0.62
0.50
0.40
-
-
-
-
-
-
1.0
0.75
0.70
0.56
0.45
Çizelge.34- Derinliği Az Olan Prizmatik Çekmelerde (kn) Katsayıları S/D Oranlarındaki h/B yükseklik oranlan 2-1.5 1.5-1.0 1.0-0.6 0.6-03
0.3
i'* i'
1i
r/B Oranına tekabül eden Kn tsayıları 0.2 0..15 0.10 0.05
1.0
1.95
1.9
0.05
0.7
-
-
-
-
0.90
0.85
0.76
0.70
0.6
0.7
-
-
-
0.75
0.70
0.645
0.60
0.5
0.6
0.7
-
-
0.60
0.55
0.50
0.45
0.4
0.5
0.6
0.7
-
0.10
0.35
0.30
0.25
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
4 i',
Çizelge.35- ön Çekmesi Dairesel ya da Oval Olarak Yapılmış Derinliği Fazla Prizmatik Parçaların Son Çekmeleri için (kb) Katsayıları Kalınlık ve çap oranları % S/D s/dl s/d2
0.3
0.2
0..15
14-136
r/B oranına göre Kb katsayılan 0.15 0.1 0.05
2.0
4.0
1.9
5.5
0.40
0.50
0.60
0.70
0.30
1.2
4.5
0.76
3.0
0.50
0.60
0.75
0.80
1.0
0.8
1.3
0.65
2.0
0.55
0.65
0.80
0.90
1.1
0.5
0.9
0.50
1.1
0.60
0.70
0.90
1.00
-
«t 1$
SAC
PRESÇİLİĞİ
2
oç = 350 N/mm (Çizelg.28 den) k, = 1.60 Pç = 3.14 x 194 x 2 x 350 x 1.6 = 682.26 kN % 15-20 emniyet payı alınırsa, 800 kN luk presle bu çekimi yapmak mümkün. Çekme İşi Çekme işinin hesabı uygun pres seçimi için önemlidir. Pres hem kuvvet hem de kapasite olarak iş parçası için gerekli kuvvet ve kapasiteden büyük olmalıdır. A = (XPÇ = Pb).H
Nm
d/D
A : İş, Nm P ç : Çekme kuvveti, N P b : Baskı kuvveti, N H : Parçanın yüksekliği, m X: Katsayı
0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80
1 0.86 0.72 0.60 0.50 0.40
Çekme işini hesapladıktan sonra güç bulunur. n: krank devir sayısı
ise güç, Ne=
Aç.n " v " B.G. 60x75x10
olur.
Volan gücü ise: Volan gücünü, hesaplanan gücün 1.2 fazlası olarak almak gerekir. T| = 0.6 0.8 alınır.
A.n xi Ne — B.G. bulunur. Nv= — = -T|x60x75xl0
Çekme Hızı Çekme hızı gereç cinsine ve homojenliğine bağlıdır. En uygun hızı deneysel olarak bulmak gereklidir. Burada dikkat edilecek nokta gerecin kalıp kavisinden akıp şekillenmesi için gerekli zamanı tanımaktır. Aksi halde kırılma ve çatlamalar oluşur. Çizelge. 36 da ortalama çekme hızlan verilmiştir. Çizelge. 36- Çekme Hızları Çekme hızı mm/s
Gereç
Al Al Alaşım Ms 1 Cu Çelik Pas. Çelik
Tek Etkili
Çift etkili
900 — 1000 750 300 —
500 150-200 500 430 180-250 100-150
Yağlama Gerece çekme sırasında etki eden kuvvetlerden birisi de sürtünme kuvvetidir. Sürtünme kuvvetini azaltmak için parçanın şekline ve gereç cinsine uygun yağlama yapılmalıdır. Yağlama şerit ya da pulun kalıba bakan tarafına yapılmalıdır. İşe en uygun yağ, genel olarak üretici firma kitaplarından bulunabilir. Uygun yağ seçmekle kalıp ömrünü artırmak mümkün olur. Ancak, aşın yağlamanın da kırışmaya neden olduğu unutulmamalıdır.
14-137
SAC
PRESÇİLİĞİ
Bazı gereçler İçin Çekme Karışımları Çelik : a)
Sığ Çekme: 1. Mineral yağ (orta kalın-kalın vizkoziteli) 2. Sabun çözeltisi (%0.03-2) 3. İç yağı, ya da sabun esaslı karışım içinde mineral yağlı ve hayvansal yağlı 4. İnce domuz yağı ve diğer hayvansal yağ karışımları (% 10-30 hayvansal yağ)
b) Derin Çekme: 1. Hayvansal yağ ya da litopon (baryum sülfat üstübeci) ve benzeri maddelerle doldurulmuş sabun esaslı karışım içinde yağlar. 2. Hayvansal yağ ya da sülfiirize yağ içeren sabun esaslı karışım içindeki yağlar. 3. Hayvansal yağ ya da sülfiirize yağlı ya da dolgu maddeli sabun esaslı karışım içindeki yağlar. 4. Sabun çözeltisi ya da yağlayıcı karışım eklenerek çelik üzerinde söktürülmüş metaller. 5. Sabun çözeltisi ya da yağlayıcı karışımı eklenmiş fosfat ve pas çözeltileri. 6. Kuru sabun filmi. c) Çok Derin Çekme : 1. Fosfat, hafif pas ya da metal örtülü kuru sabun ya da balmumu tabakası, 2. Dolgu maddeli ya da bazen sülfürize yağlı karışımlar eklenmiş sülfît ya da fosfat tabakası, 3. Dolgu maddesi ve sülfit kombinasyonlu kükürt içeren karışım ve yağlayıcılar, 4. Dolgu maddesi eklenmiş sülfürize ya ğ esaslı karışımlar. Paslanmaz Çelikler: a)
Sığ Çekme : 1. Hint yağı ya da mısır yğı, 2. Sabun karışımı eklenmiş hint yağı, 3. Balmumlu ya da yağlı kağıt.
b) Derin Çekme: 1. İşlemden önce kurutulmuş toz grafit. 2. Ağır konsantrasyonda dayanıklı dolgulu karışımlı yağlayıcılar. 3. Katı balmumu filmi. c)
Çok Derin Çekme : 1. Litopon (baryum sülfat üstübeci) ve kaynatılmış keten tohumu yağı. 2. Kıvamlı üstübeç ve kaynatılmış keten tohumu yağı.
Pirinç: a)
Sığ Çekme: 1. Sabun çözeltisi (%0.03-2) 2. Sabunlu yağ ya da hayvansal yağ, 3. Domuz yağı karışımları (mineral yağ içinde % 10-20 domuz yağı).
b) Derin Çekme: 1. Sabun çözeltisi, sabun oranı yüksek (%39-42) yağ asidi ve serbest alkali %0.07 den az olmalıdır. Çözelti düşük konsantrasyonlu olmalı (%0.3-l) fakat yağlayıycı iş parçası ile en az 30 saniye temas etmelidir. Orta ve ağır çekmelerde istenirse %l-2 lik sabun çözeltisine yaklaşık %1 eritilmiş donyağı ve %0.25 stearik asit eklenir. 2. Sabun karışımlı zengin hayvansalyağ karışımları, 3. Domuz yağı karışımları (mineral yağ içinde %25-50 domuz yağı). Karışımın serbest yağ asidi miktarı % 1.5-5 olmalıdır. c)
14-138
Çok Derin Çekme : 1. %l-2 donyağı ya da %0.25 stearik asit içeren %l-2 lik sabun çözeltileri, yağlayıcı ve iş parçası temas etmelidir. 2. Zengin domuz yağı karışımları (%50-100) 3. Uygun kuru sabun.
SAC
PRESÇİLİĞİ
Alüminyum: a)
Sığ Çekme: 1. İşlemin zorluğuna göre yükselen viskozitede mineral yağ, 2. Mineral yağ içinde hayvansal yağ-yağ karışımları (%10-20 hayvansal yağ) ya da petrol peltesi.
b)
Derin Çekme: 1. Parafın ve donyağı (iç yağı), 2. Sülfürize hayvansal yağ karışımları (%10-15; daha iyisi %10 hayvansal yağ ile zenginleştirilmiş).
c)
Çok Derin Çekme : 1. Kuru sabun ya da balmumu filmi (tabakası), 2. Dolgu maddeli mineral yağ ya da hayvansal yağ karışımları ya da sülfürize yağ karışımları, 3. Dolgu maddeli sabun suyu içinde hayvansal yağ karışımları.
Çizelge. 37 de çeşitli durumlarda sürtünme katsayıları verilmiştir. Çizelge. 37- Sürtünme Katsayıları Çekilen gereç
Yağlama Maddesi Çelik sac
Alüminyum
Al. Alaşımı
Dolgu maddesiz makina yağı
0.14-0.16
0.15
0.16
Dolgu maddeli makina yağı
0.06-0.10
0.10
0.08-0.10
Kuru çekme
0.18-0.20
0.25
0.22
Çekmede Isıl İşlemler Çekme sırasında çekmeye etki eden etmenlerin etkisi oranında gereçde sertleşme olmakta, dayanım artmakta, süneklik azalmaktadır. Bundan dolayı da sonraki çekmelerde zorluklar meydana gelmektedir. Tekrar çekme işlemlerinin sağlıklı olabilmesi için gereçler özelliklerine göre değişik sıcaklık ve zamanlarda ara tav işlemine tabi tutulurlar. Çekmeye etki eden etmenleri değiştirmekle ara tavsız yapılacak işlem sayısını artırmak mümkündür. Ancak bu sınırlıdır. Çizelge. 39 da ara tavsız çekme sayılan verilmiştir. Çizelge. 38 de çeşitli gereçler için tav derece ve zamanlan verilmiştir. Ara tav, mümkün olduğu kadar kaçınılması gereken bir işlemdir. Özellikle seri kalıplarda yapılan çok işlemli çekmelerde ara tav yapma olanağı olmadığından diğer etmenlerle çok emniyetli çalışarak çekmeyi tamamlayabiliriz. Tavlanan gereçler tufallanacağı için bunların temizlenmesi ve sonra tekrar çekme işlemine tabi tutulması gerekir. Çizelge. 38- Ara Tav Sıcaklıkları ve Zamanı Gerecin Cinsi
Tav Sıcaklığı °C
Tav Zamanı dk
Soğutma Şekli
St: 13 St: 12
760 - 780 900 - 920 700,720 650 - 700 1050-1170 600 - 650 650 - 700 300 - 350
20-40 20-40
Kapalı yerde hava ile Kapalı yerde hava ile Ocak içinde Havada Hava akımı veya su Havada Havada 250° sonra havada
c,c,c 30SiMnCr4
Paslanmaz çelik Bakır Ms63 - Ms67 Alüminyum
60
12-18
30 30
15-30
30
Asitleme işlemiyle tufallan giderilen gereçler dikkatli şekilde temizlenip asit ortam giderilir. Bunun için gereç önce soğuk suda yıkanır sonra zayıf bazik etkili banyoya daldırılır ve sıcak su ile yıkama ile işlem tamamlanır. 14-139
SAC
PRESÇÎLÎĞ1
Çizelge. 39- Ara Tavsız Çekme Gereç Cinsi
Çekme Hatları Çekmenin iyi ve kaliteli olabilmesi için çekmeyi etkileyen etmenlerin iyi belirlenmesi gerekir. Aksi takdirde istenmeyen çeşitli bozuklar meydana gelir. İş parçasının yan cidarlarında çatlaklıklar, yarılmalar olabilir. Geri yaylanma olabileceğinden parçanın bitmiş ölçülerinde farklılıklar oluşabilir. Ayrıca, göze hoş gelmeyen bölgesel parlaklıklar ya da çizgiler oluşabilir.
Çekme Sayısı 3.... 4 4.... 5 2.... 4 1 1....2
St. 13 Alüminyum Pirinç Paslanmaz Çelik Bakır
it
*eo İ 41
Şekil.103- Örnek A
Şekil.104- Örnek B
Aşağıda silindirik çekmeye 2 örnek verilmiştir. A- St 3LG RPG DİN 1624 0.8 DİN 1544 derin çekme rulo gereç kullanılarak elde edilen silindirik kabın hesabı (Şekil.103): 2
2
1. İlkel pul çapı: D = Vd + 4dh =V25.8 + 4 x 25 x 8 x 29 D = 60.48 mm 2. İşlem sayısı: İU_29_=1.2 d 25,8 buna göre 2 işlemde parçayı yapmak mümkün, ancak taban kavisi çok küçük olduğundan bu parça 4 işlemde yapılmalıdır. İşlem sayısı arttığı için ilk ve sonraki işlemlerde m değeri yüksek alınmıştır.
14-140
SAC PRESÇİLİĞİ 3. Çekme Oranları: m, = 0.60
h, = 20 mm
d,
m 2 = 0.88
h 2 = 23 mm
d 2 = m 2 x d] 0,88x36 = 31,5 mm
m 3 = 0.90
h 3 5 26 mm
d 3 = m 3 x d 2 = 0.9x31.5 = 28.5 mm
= ITI]
x D = 0.60 x 60 = 36 mm
4. Çekme boşlukları: İlk Çekme için 0.80+0.06 (1.08s) alınmıştır. Çekme oranlan yüksek olduğu için ek çekmelerde boşluk eşit alınmıştır. 5. Kalıp Kavisleri: tik çekmede a = 45° R = 2.5 mm alınmıştır. Ek çekmelerde çekme boğazı genişliği 3 mm olan çekme halkaları kullanılmıştır ve boğaz geçiş kavisleri 5 mm alınmıştır. 6. Zımba kavisleri : İlk işlemde R = 3.5 mm, ikinci çekmede 3, üçüncü çekmede 2 ve son çekmede 0,5 mm alınmıştır. Parça ilk işlemde kesme + çekme kalıbı ile elde edilmektedir. 1. ve 2. işlemlerde makine yağı kullanılmakta, 3. ve 4. işlemlerde fosfatlama yapılmaktadır. B- ALİ 100 Temper 0 ya da 3003 temper gerecin hesaplan. Parça boyu 94 mm olup 5 mm kesme payı bırakılmıştır. 1. İlkel pul çapı: D = Vd2 + 4dh = V472 + 4 x 47 x 99 = 144 mm. Ancak uygulamada D = 140 mm ile uygun sonuç alınmıştır. 2. İşlem sayısı:
u/ 99 /n = — = 2,1. Çizelg.33 e göre 3 işlem gerekli. Gerçekte bu parça 4 işlemde yapılmakta/ u 47
H
dır ve ara tav uygulanmaktadır. 3. Çekme oranları:
ni] = 0.55 d, = 0,55 x 140 s 78 mm d 2 = m 2 . 78 = 0,82 x 78 = 64 mm d 3 = m 3 . 84 = 984 x 64 = 54 mm d 4 = m 4 . 54 = 0,88 x 54 = 47.2 mm
4. Çekme boşluğu : İlk çekme 0.60+0.05 ve diğer çekmelerde de 0.6+0.05 kullanılmıştır. 5. Kalıp Kavisleri a = 2 0 ve R = 6 mm alınmıştır. İlk çekmede R = 6 mm, ikinci çekmede 4, üçüncü ve dördüncü çekmede 3 mm alınmıştır. Yağlama yağı olarak makine yağı kullanılmıştır.
14-141
,'t •
SAC PRESÇİLİĞİ &İ
Çekme kalitesi (St: 12 ya da St: 13) KALINLIK
ÇEKME
(mm)
1. ÇEKME
1.6 mm den ince
0.50-0.52
1.6-3.2
0.60-0.52
3.2 - 4.75
0.60-0.52
4.75 - 6.4 6.4 den kalın
O )» A N I ( m )
2. ÇEKME
3. ÇEKME
4. ÇEKME
0.80-0.75
0.82-0.8
0.84-0.80
0.85-0.82
0.86-0.85
0.87-0.86
0.88-0.85
0.89-0.88
0.90-0.89
0.60-0.52
0.90-0.87
0.91-0.90
0.92-0.91
0.60-0.52
0.92-0.90
0.93-0.92
0.94-0.93
Çekme kalitesi (Pirinç) KALINLIK
ÇEKME
O l« A N I ( m )
(mm)
1. ÇEKME
2. ÇEKME
3. ÇEKME
4. ÇEKME
1.6 mm den ince
0.56-0.50
0.81-0.80
0.82-0.77
0.82-0.80
1.6-3.2
0.56-0.50
0.84-0.77
0.85-0.83
0.88-0.85
3.2 - 4.75
0.56-0.50
0.86-0.73
0.88-0.86
0.89-0.87
4.75 - 6.4
0.56-0.50
0.90-0.86
0.91-0.89
0.92-0.90
6.4 den kalın
0.56-0.50
0.91-0.89
0.92-0.91
0.93-0.92
Çekme kalitesi (Alüminyum) ÇEKME
KALINLIK
O lH A N I ( m )
1. ÇEKME
2. ÇEKME
3. ÇEKME
4. ÇEKME
0.60-0.58
0.86-0.88
0.86-0.88
0.86-0.88
3.2 den kalın H14-H32 0.5 - 3.2
0.58-0.55
0.80-0.72
0.86-0.88
0.86-0.88
0.68-0.66
0.85
0.85
0.85
3.2 den kalın H14-H34 0.5 - 3.2
0.55-0.64
0.85
0.85
0.85
0.75-0.72
0.85
0.85
0.85
3.2 den kalın
0.78-0.72
0.85
0.85
0.85
H16-H36-H38 0.5-3.2
0.80-0.78
(mm) 0 0.5 - 3.2
3.2 den kalın G15-T4veR301 -T3 0.5 - 3.2
0.78-0.76
3.2 den kalın
0.72-0.68
6061-T6, 2024-T3 2014 - T6, 7075 - T6 0.5 - 3.2 3.2 den kalın 14-142
0.76-0.72
0.80-0.78 0.78-0.75
ÖNERİLMEZ
ÖNERİLMEZ
ÖNERİLMEZ
1i
it i'» it
H İl
SAC PRESÇİLİĞİ Çekmede Kullanılan Gereçler Çekmede kullanılan sacları kalınlıklarına göre ince, orta ve kalın diye ayırmak mümkündür. Genellikle 2 mm den fazla kalınlıkta saclar sıcak haddeleme ile, 2 mm nin altındaki saclar soğuk haddeleme ile üretilir. Soğuk hadde saclar yüzey kalitesi ve ölçü tamlığı açısından tercih edilir. DİN 1623 levha gereçlerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini, DİN 1541, DİN 1542 ve DİN 1543 de ölçü yönünden gerekli bilgileri verirler. Rulo halindeki gereçler ise DİN 1624 ve DİN 1544 de verilmiştir. Preslik bir sacın gösterimi aşağıdaki gibidir. MR Stl405 m Burada: M1» R2» St 1 4 3)
05 4 ) m5)
D
: Siemens Martin çeliği : Dinlendirilip dökülmüş : Çelik : Özel çekme kalite : Üst yüzey özelliği : Üst yüzey durumu
a-M Siemens martin çeliği b-T Thomas çeliği c-E Elektrik ark ocağı çeliği d-V Oksijen üflenmiş çelik e- W : Özel çelik
2) a-A Yaşlanmaya dayanıklı b-L Çatlaklara dayanıklı c-S Ergiterek kaynak yapılır d-R Dinlendirilip dökülmüş e-V Dinlendirilmeden dökülmüş f- RR: Özel dinlendirilip dökülmüş
3) a-St b-St c-St
4) a) 01 yüzey tufallı b) 02 normal tavlanmış, tufalı alınmamış c) 03 tufalı alınmış d) 04 yüzeyi düzeltilmiş e) 05 en iyi yüzey kalitesi
5) a)g parlak b)m mat c)r pürüzlü
12 Çekme kalite 13 Derin çekme kalite 14 Özel çekme kalite
DİN 1624 rulo gereçlerin gösterimi (bu gereçler mekanik olarak iyileştirilmiş ve yüzeyleri temizlenmiştir): M U St 3 K 32 : Çelik elde edilme yöntemi : Döküm şekli : Çelik 3 : Derin çekme kalite K : İmalat niteliği 32 : Çekme gerilmesi (kgf/mm2 = 10 N/mm2) RP : Yüzey özelliği M U St
D
a-GD b-GBK c-RP d-RPG
RE" StOStlSt2St3St4K32 = 1/8 sert K50 = 1/2 sert K70 yaylık
Ana kalite Halde kalitesi Çekme kalitesi Derin çekme kalitesi Özel derin çekme kalitesi K40= 1/4 sert K60 = 3/4 sert
: Tavlanmış : Parlak tavlanmış : Çatlaksız, gözeneksiz : Çatlaksız, gözeneksiz, parlak
Erdemir 1112 çekme ve Erdemir 1113 derin çekme. Erdemir 1114 özel derin çekme kalite saclar: St. 12, St. 13 ve St.14 e karşılıktır. DİN 1616 GRB çok ince saclar ve kalaylı sacların (Erdemir 2005) yumuşak temperleri çok iyi şekillenebilmektedir. Paslanmaz çeliklerde austenitik yapı 202,302,305, 310 348 e kadar çekmelerde iyi sonuç vermektedir. Martenzit paslanmaz çeliklerin 403 ve 410 kaliteleri, ferritik paslanmazların 405 leri çekmeye uygundur. Alüminyum 1100 temper 0 ve 3003 temper 0 çok iyi çekme özelliğine sahiptirler. Ancak, dayanım gerektiren durumlarda 3004, 5052, 5154, 5086 kullanılabilir. Isıl işlemle seıtleşebilen alüminyumlar çok yüksek dayanım değerleri istendiğinde kullanılır. 6061-2014-2024 - 7075 gibi -0- konumunda çekmede kullanılabilir. Pirinç malzemelerde Ms70 ve Ms72 çekmede başarılı sonuçlar verir. 14-143
SAC
PRESÇİLİĞİ
Çekme Kalıpları Çekilecek parçanın biçimi, üretim sayısı, ölçü hassasiyeti, teknik zorunluluk gibi nedenlerle çeşitli tip kalıplar tasarlanmakta ve yapılmaktadır. Çekme kalıplarını yapılarına göre aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz: A- Basit yapılı çekme kalıpları: ilkel pulun zımba ile itilerek kalıp boşluğundan aşağı düşürülmesi esasına dayanan basit yapılı çekme kalıplarıdır. Baskı plakalı ve baskı plakasız olarak 2 alt kümeye ayrılırlar. Baskı plakasız çekme kalıplan (Şekil. 104) çekme zımbası ile ilkel pulu merkezlemeye yarayan plakadan oluşur. Kalınlığı fazla olan saclar ile ince saclann çok sığ çekilmesinde kullanılır. Baskı plakalı kalıplarda ise kalıba bir baskı plakası eklenmiştir (Şekil. 107). Şekil. 105 a da ilkel pulun çekilmesi, b ve c de baskı plakasız tekrar çekme işlemleri gösterilmiştir. Şekil. 106 da yay hareketli sıyırma parçalan görülmektedir.
Şekil. 105- Basit kalıplar 1. Çekme zımbası 2. Merkezleme parçası 3. Çekme kalıbı
Şekil. 106- Baskı plakasız basit çekme kalıbı 1. Kalıp taşıyıcı 5. Vida 2. Tırnak taşıyıcı 6. Çekme kalıbı 3. Sıyırıcı tırnak 7. Merkez par. 4. Yay 8. Çekme zımbası
Şekil. 107 de tekrar çekme işleminde basit tip baskı plakalı çekme kalıbının kullanımı görülmektedir. B- Bileşik çekine kalıplan: Bunlar da kılavuz milsiz (Şekil. 108) ve kılavuz milli bileşik çekme kalıplan olarak 2 alt kümeye aynlırlar. Şekil. 109 da bu tip kalıba örnek verilmiştir. Çalışma sırasında kılavuz milleri 7 numaralı parçadan ayrılmamalıdır. Şekil. 110 da konik çekilme ve delme yapılmış bir bileşik çekme kalıbı görülmektedir. Seri çekme kalıpları: Birden fazla çekme işleminin aynı anda yapıldığı kalıplardır. Özellikle çok sayıda ve çok işlem gerektiren işlerde çok kullanışlıdır. Ancak, tasanmı zor ve pahalı kalıplardır. Kalıp tasanmı yaparken ekonomiklik dikkate alınmalıdır. Şekil. 111 de bir seri çekme kalıp görülmektedir. Şekil. 111 de görülen seri çekme kalıbında çekme basıncı başlangıçda zayıf, sonlarda kuvvetlidir. Çekme zımbalan alt taşıyıcı üzerine tespit edilmiştir. Çekme sırasında düzgün bir çekme basıncı elde edebilmek için hava baskılı plakalar kullanılmıştır. Ancak, bu tip uygulama pahalı olmaktadır. Eğer çekme derin değilse tek bir plakadan oluşan baskı plakalan kullanılabilir.
14-144
I I (»Ti
SAC
PRESÇİLİĞİ
İlkel cop
is parçası
Şekil. 107- Baskı plakalı basit çekme kalıbı 1. Baskı plakası 2. Merkezleme parçası 3. Çekme kalıbı 4. Çekme zımbası
Şekil. 108- Kılavuz milsiz bileşik çekme kalıbı 1. Alt tabla 6. Taşıyıcı gövde 2. Çekme zımbası 7. Alt kesici 3. Tespit vidası 8. Kılavuz plakası 4. Çıkarıcı pimi 9. Üst çıkarıcı 5. Alt çıkarıcı 10. Çıkarıcı mili 11. Kesme + çekme parçası
Seri Kalıpların Kontrol Listesi Seri kalıp yapım ve tasarımında dikkat edilmesi gerekli en önemli 33 nokta aşağıda belirtilmiştir: 1. Parçanın kalıp ya da zımbadan ayrılmasını sağlayacak önlemler alındı mı? 2. Şeridin pilot zımbalarından ayrılmasını sağlayacak önlemler alındı mı? 3. Sıyıncı plakaları, zımba taşıyıcı ve kalıp taşıyıcılarına uygun yapıda mı? 4. İnce, narin ve kınlma olasılığı yüksek zımbalar için gerekli destek önlemleri alındı mı? 5. Üretilen parçaların incelenmesinde gereç çatlağına rastlandı mı? 6. Sürekli olarak artık şeridi kalıptan uzaklaştırmak ihtiyacı var mı? 7. Sluglar (delme esnasında çıkan parça) kalıptan kolayca düşebilmekte mi? 8. Artık parçaların alt pres alt tablasını tahrip etmesini önleyecek önlemler alındı mı? 9. Artık parça sütunlarının kırılması sağlandı mı? 14-145
SAC
6
PRESÇİLİĞİ
s
Şekil. 109- Kılavuz milli bileşik kesme kalıbı 1. Kılavuz mili (Ç:1060HRc45), 2. Çıkana mil (Ç:1060), 3. Kalıp sapı (Ç:1060), 4. Pim (DIN7), 5. Vida (DIN912), 6. Kesme çekme parçası (Ç:5190 HRc58+2), 7. Üst taşıyıcı (GG26-30), 8. Kılavuz imli (Ç:1060 HRc45), 9. Üst çıkarıcı (Ç:1060), 10. Vida (DİN 912), 11. Kılavuz plakası (Ç:1060), 12. Alt kesici (Ç:5190 HRc 58 +2 ), 13. Alt çıkarıcı (Ç:1060), 14. Taşıyıcı gövde (Ç:1060), 15. Çıkarıcı pim (Ç:1060), 16. Çekme zımbası (Ç:5190), 17. Alt taşıyıcı (GG26-30), 18. Vida (DİN 912) 10. Kalıp istasyonlannın (kalıplar bir yuvaya tespit edilmediğinde) bütün kalıp boyunca tespiti nasıl olacak tır?
fi
H
11. Kalıplar bir yuvada tespit edilmişse bu yuvadan tekrar çıkarma nasıl olacaktır? 12. Özel sınırlama parçaları kullanıldı mı? 13. Hatalı çalışmalarda olabilecek çeşitli hasarlar ne olacaktır? 14.Kabartma!ar için sıyıncılarda ve izleyen işlemlerde yeterli açıklıklar bırakıldı mı? 15. Çökertme ve form vermelerde malzemenin geri yaylanması düşünüldü mü? 16. Bitmiş parçalan kalıptan uzaklaştırmak için gerekli önlemler alındı mı? 17. Parçanın kayması kalıbımızda bir faktör olacak mı? 18. Daha önce istasyonlarda form verilmiş parça U kalıbına itilebiliyor mu? 19. Şekil verme sırasında malzemede uzama meydana geliyor mu? 14-146
ti
SAC PRESÇİLİĞİ
NTI
Şekil. 110- Kılavuz milli kesme-çekme kalıbı 1. Alt taşıyıcı (GG26-30), 2. Kılavuz mili (Ç:1060HRc45), 3. Destek plakası (Ç:1060), 4. Şekillendirme zım. (Ç5190HRc58+2), 5. Delik kalıbı (Ç5190HRc58+2), 6. Çökertme par. (Ç5190 HRc58+2), 7. Merkez, parçası (Ç1060), 8. Tespit civatası (Ç:1020), 9. Tespit pimi (Ç1060HRC45), 10. Çıkarıcı pim (Ç1060HRc45), 11. Alt çıkarıcı (Ç1060HRc45), 12. Alt kesici taşıyıcısı, 13. Alt kesici (Ç5190HRc58+2), 14. Kılavuz plakası (Ç1060), 15. Tespit pimi (Ç1060HRc45), 16. Üst kesici (ÇS190 HRc58+2), 17. Üst çıkarıcı (Ç1060 HRc45), 18. Zımba taşıyıcı (Ç1060 HRc45), 19. Delme zımbası (Ç5190 HRc58+2), 20. Baskı pimi (Ç1020), 21. Baskı plakası (Ç:1060), 22. Civata (Ç1020), 23. Üst taşıyıcı (GG26-30), 24. Pim (Ç1020), 25. Üst çıkana mili (Ç1060), 26. Kalıp sapı (Ç:1060) 20. Kalıp ömrü için bir belirleme yapıldı mı? 21. Kesme bölümlerinde bağlantı civatalannm ömrünün kalıp ömründen fazla olmasına dikkat edildi mi? 22. Kılavuzlamalar amaçlara uygun mu? 23. Çekme ve bükme işlemlerinde gerecin akışı doğrultulan parlatıldı mı? 24. Çekme işlemlerinin tasanmı minimun çekme kuvveti gerektirecek şekilde yapıldı mı? 25. Çekme işlemlerinde kırılmalar ve ondülasyonlar var mı? 26. Çekme işlemlerinde yeterli hava delikleri var mı? 14-147
il-'- • '
SAC
it
PRESÇİLÎĞt
i *
Çıkarıcı Parça
Kesme kalıbı
VL.Oak.
İL
/
IÇ«k..
Yar/k Ufa/uı zımban *»»4»
/
/
elm*
D
6tı
"
Şekil. 111- Seri çekme kalıbı 27. Sınırlama çeneleri ve pilotların geri çekilmesi 0.38 mm olmakta mı? 28. Yağlama donanımı uygun yapıldı mı? 29. Seri kalıplardaki her istasyonda olası yanal kuvvetlere karşı uygun önlemler alındı mı? 30. Kalıbın dengelenmemiş kuvvetlere maruz kalması halinde kalıbı dengeleyecek ölçü ve önlemler alındı mı? 31. Bükme kalıbı bir yuvaya alındı mı ya da çevresi gerekli şekilde beslendi mi ? Form verme kamı uygun olarak yerleştirildi mi ?
iv
32. Kamlarla delme ve form verme yapılıyorsa kam bir yatak içinde hareket ediyor mu ve zamanlama ayan hassas mı? 33. Yaylar için gerekli güvenlik önlemleri var mı ?
»t.
14-148
SAC
PRESÇİLİĞİ
5. KALIP TASARIMI ve YAPIMI tleri ülkelerde kalıp tasarımı ve yapımı çok gelişmiştir. Kalıpların bağlandığı pres tezgahlarının hem kalıp bağlama hem de çok hassas kalitede ve hızda ilerlemesi, sac presciliğindeki işçiliği en aza indirmiştir. Bugün 2000 parça/dakika hızında presler uygulamaya sokulmuştur. Bu konuda şimdinin ve geleceğin pres işlerinde yüksek hız, hassasiyet, komplike işler ve FMS (Flexible Manufacture System) büyük uygulama bulmaktadır, gelecekte de bulacaktır, örneğin, bir presde revolver bir kafaya ya da magazine birden fazla kalıp bağlanıp bir program içinde otomatik olarak istenilen kalıbın çağrılması mümkün olacaktır. Çok karmaşık montaj işleri, hatta kaynaklı montaj işleri bile aynı anda, aynı tezgahda yapılabilecektir. Bugün ve gelecekte kalıp yapımı ve pres tezgahlarının kullanımında bilgisayar yoğun olarak kullanılacaktır. Bütün amaç daha hızlı, daha ucuz, kaliteli ve albenisi fazla işler ortaya koymaktır. Bir otomobil kapısı üreten bir kalıp ve üçlü transfer presinde kalıp değişimi ve taşıyıcı robotların ayan -10 dakika kadar- inanılmayacak sürelere indirilmiştir. Kalıp yapımında da artık bilgi çağının araç ve gereçleri ve olanakları kullanılmaktadır. Bilgisayarın ve bilgisayar kontrollü tezgahların kullanımı ile örneğin iki ayda tasarlanıp çizilebilen bir seri kalıbı 8-10 gün gibi kısa bir sürede tasarlayıp çizmek mümkün olmaktadır. Kalıp yapımı için özel yapılan bilgisayar kontrollü takım tezgahları kullanımı ile de yapım süresi çok kısa zamanlara indirilebilmektedir. Kalıp Planlaması: C A E (Computer Aided Engineering) Bilgisayar yardımı ile kalıp formları, şerit planlaması, parçaların dayanım özellikleri hazır programlar kullanılarak hızlı ve sağlıklı bir şekilde yapılmaktadır. Kalıp Çizimi: C A D (Computer Aided Design - Drafting) Komple kalıp, parça çizimi ve parçaların özelikleri kolaylıkla yapılabilir. Buradaki çizimleri ve özellikle NC verilere çevirme ve CNC tezgahlarına fiber kablolarla aktarmak mümkün olmaktadır. Kalıp Üretimi: C A M (Computer Aided Manufacturing) 1. Kalıp yapımı için bilgisayar kontrollü takım tezgahlan. Bunlara çok takım bağlanıp değişik mekanik işlemeleri aynı tezgahda yapmak mümkündür MC (Machining Center). Bu tezgahlarda kullanılan programlar tezgah başında yapıldığı gibi bir merkezden yapılıp, örneğin; tasanm odasında yapılıp, tezgahlara aktarılabilir. Bu tezgahlar özel olarak kalıp yapımı için yapıldıklarından ve yapılacak tüm işlemleri parçalan sökmeden ve programı izleyerek yaptıkları için çok ileri derecede hassasiyet sağlamaktadır. 2. Kalıp yapımı için çok önemli tezgahlardan birisi de elektroerozyon tezgahıdır. Bunlar da bilgisayar kontrollü olup bir ya da daha fazla elektrodu bir program dahilinde kullanmak mümkündür. Bu elektrotlann çalışmalan süresince tezgahın yanına gitmeye bile gerek yoktur. Yeni yapılan erozyon tezgahlannda daha yüksek güçlere erişmek ve daha kaliteli yüzeyler elde etmek mümkündür. Bu tezgahlardan ilerde beklenen, başka işleme gereksinme bırakmayacak yüzey kalitesi elde edilmesidir (EDM). 3. Elektro Erozyon (TEL) Tezgahı; WEDM (Wire Electric Discharge Machine) Kalıp yapımında büyük ilerleme sağlayan ve kısa sürede kalıp yapımını mümkün kılan çok yaygın kullanılan bir tezgahtır. Gerek EDM gerek WEDM tezgahlan bilgisayar kontrollü olduğundan yapılan işler programın doğru yapılması kaydı ile çok sağlıklıdır. Kalıplann yapımında en büyük güçlük ısıl işlemde, özellikle çok profilH parçaların çarpılması ve gerginlik taşımasıdır. Bu yöntemle plakalar önceden ısıl işleme tabi tutulup, taşlandıktan sonra teleerozyon tezgahı ile şekillendirildiğinde bu olumsuzluklar olmaz. Tezgah aynı iş parçası üzerine birden fazla profili işleyebilir, her işlemde telini otomatik olarak kendi keser ve takar. Mikron finiş programlan ile çok hassas kalitede yüzeyler elde etmek mümkündür. 4. Diğer tezgahlann çok gelişmesine rağmen bazı yüzeylerde istenen hassasiyete her zaman erişilememektedir. Bu yüzeylerde istenen özelliği elde etmek için bilgisayar kontrollü taşlama tezgahlan (NC Grinder) kullanılır. Yine bu tezgahlarda bir program dahilinde istenilen yer, istenilen özellikte taşlanır. Bilgisayar, kalıp tasanm ve yapımında yaygın olarak kullanıldığı gibi testlerde ve ölçülerde de yaygın kulanım alanı vardır. Bilgisayar ile çizilen kalıplann, özellikle çok istasyonlu ve plastik enjeksiyon kalıplannın çizimden sonra çalışıp çalışmadığı kontrol edilerek yapımda geriye dönülemiyecek hatalann önlenmesi mümkündür. Tasarlanan ve çizilen kalıplar bilgisayardaki bu iş için kullanılacak programlara yüklendiğinde program kalıbın aksayan yönlerini belirtmekte, gerekli düzeltmeler yapıldıktan sonra tekrar programa yüklenerek bu işlem programın olurlamasına kadar devam ettirilir. Böylece, çok pahalı ve yapımı zor olan kalıplann başlangıçta hatası tespit edilerek büyük zaman ve para kaybının önüne geçilir. 14-149
SAC PRESÇİLİĞİ
KALIP ELEMANLARI LİSTESİ Türkçe
İnglizce
1. Kalıp takımı
Die set
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Alt hamil Üst hamil Kılavuz mili Yataklama kovanı Zımba Kalıp Kesme zımbası (kalıbı) Artıksız kesme zımbası (kalıbı) Ayırarak kesme zımbası (kalıbı)
11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34.
Çevre kesme zımbası (kalıbı) Delme zımbası (kalıbı) Yank açma zımbası (kalıbı) Ağız düzeltme zımbası (kalıbı) Tıraşlama zımbası (kalıbı) Parlatma zımbası (kalıbı) Boşaltma zımbası (kalıbı) Biçimlendirme zımbası (kalıbı) Bükme zımbası (kalıbı) Havsa zımbası (kalıbı) Sarma zımbası (kalıbı) Kenetleme zımbası (kalıbı) Kaburga zımbası (kalıbı) Kenar kıvırma zımbası (kalıbı) Kabartma zımbası (Kalıbı) Para basma zambası (kalıbı) Ölçüye getirme zımbası (kalıbı) Doğrultma zımbası (kalıbı) Montaj zımbası (kalıbı) Çekme zımbası (kalıbı Çap düşürme zımbası (kalıbı) Ağız büzme zımbası (kalıbı) Extrüzyon zımbası (kalıbı) Cidar inceltme zımbası (kalıbı)
Lovver shoe Upper shoe Guide pin, Leader pin Guide bushing Punch Die Shearing punch (Die) Cutting punch (Die) Parting punch (Die)
.'
Blaking punch (Die) Piercing punch (Die) Notching punch (Die) Trimming punch (Die) Shaving punch (Die) Burnishing punch (Die) Releasing punch (Die) Forming punch (Die) Bending punch (Die) Plnngin punch (Die) Curlihg punch (Die) Seaming punch (Die) Beading punch (Die) Flanging punch (Die) Embossing punch (Die) Coining punch (Die) Sizing punch (Die) Flattening punch (Die) Assembling punch (die) Drawing punch (Die) Necking punch (Die) Nosing punch (Die) Extruding punch (Die) Ironing punch (Die)
\ j*t Nl
,v
[ '^ ^ .
I f
Ff|
%
14-150
ti
SAC PRESÇİLİĞİ
35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. '54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66.
Genişletme zımbası (kalıbı) Körden çekme zımbası (kalıbı) Kalıp sapı Zımba taşıyıcı Tespit pimi Basınç plakası Tahdit bloğu Artık parça kırıcısı Merkezleme parçası Besleme tertibatı Elle besleme Depolu besleme Medaneli besleme Dayama tertibatı Pimli dayama Plaka dayama Yaylı parmak dayama Mafsalh otomatik dayama Yan çakılı dayama Yan itici Sıyıncı Çıkartma tertibatı Vuruculu çıkarıcı Basınçlı çıkarıcı Malzeme kılavuzu İtici mil İtici mil Hareket nakil pimi Ayırma pimi Kılavuz zımbası Hassas kesme zımbası (kalıbı) Kam
67. 68. 69. 70. 71.
Yay Çıkarıcı plaka Basınç tablası Kalıp emniyet düzenleri Çekme halkası
Expanding punch (Die) Bulging punch (Die) Shank Punch holder punch retaine Dowel pin Backingplate Bumper blok Serap cutter Locating part, centering part Feeding device Manual feeding, Hand feeding Magazine feeding Roller feeding Stop .'...Pin stop Plate stop Tripper stop, finger stop Latch stop, Trigger stop Trim stop Pusher Stripper Knockart Device, ejection dev. Positive knockout Pressure knockout Stock guide, stock gage Trimming stop Knockout rod, ejector rod Transter pin Shedder pin, kicker pin push of Pilot Fine blanking punch (Die) Cam
'.. ~
Spring Knockout plate Pressure pad Safety of die (Die proteetion) Drawing ring 14-151
SAC PRESÇİLİĞİ KAYNAKÇA (1) Die Design Handbook - Mc Graw - Hill Book Company Inc. (2)
Metals Handbook - American Society for Metals.
(3) Progressive Dies - Mc Graw - Hill Book Company. (4) OSTERGAARD, D. Eugene, Basic Die Making. (5) PAQUIN, J.R., CROVVLEY, R.E., Die Design Fundamental. (6) OSTERGAARD, D. Eugene, Advanced Diemaking. (7) STANLEY, A., Punches and Dies. (8) JONES, F.D., Die Design and Diemaking Practice. (9) ASTM ve DİN normları. (10) GÜNEŞ, A. Turan, Pres İşleri Tekniği, Bölüm. 1. (11) GÜNEŞ, A. Turan, Pres İşleri Tekniği, Bölüm. 2. İLGİLİ TSE STANDARTLARI TS 270
Metalik Malzemenin Sürekli Uzama ve Kopma Süresini Tayin Muayeneleri
Eylül 1965
TS 965
Biçimlenebilir Çeliklerden Numune Alınması ve Deney Parçasının Hazırlanması
Nisan 1971
TS 9791 Metalürji Sanayiinde Kullanılan Ana Terim ve Tarifler
14-152
Nisan 1986
