PŞV’d V’de Maki Makin nalar alar ve Takım Tezg Tezgâh âhla lar r ı (Teçhizat, Equipment) Dövme
Dövme Presi, Şahmerdan (Ç (Çekiç ekiç), Kafa Şişirmeli Pres, Radyal ve Orbital dövme tezgahlar ı
Derin Çekme
Mekanik veya hidrolik pres
İncelterek çekme
Özel (yatay) incelterek çekme presi
Hidroform İşlemi
Hidroform presi, Boru hidroform presi
Sac Kesme
Mekanik Presler, Giyotin Makas, Taretli Pres
Sac Dilme
Dilme tezgahı
Sac Bü Bükme
Apkant Pres, Çeşitli presler, Taretli Pres, Özel tezgahlar, rollroll-form tezgahı
Sıvama
Sıvama tornası
Haddeleme
Hadde
Dikişsiz boru
Mannesman haddesi
Ekstr üzyon
Ekstr üzyon Presi
Çekme
Çekme Tezgahı veya hatt ı
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.3 Eylül 2007
Proses ile Makina İlişkisi Dövme makinalar ının özellikleri prosesi şöyle etkiler: • İş-parçasının akma gerilmesini ve şekillendirilebilirliğini (deformasyon hızı ve temas süresi) • Sıcaklıklar ı (özellikle sıcak dövmede) • Kuvvet ve enerji ihtiyacı • Dövme toleranslar ını • Dövme üretim hacmini
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.4 Eylül 2007
2
PŞV’d V’de Maki Makin nalar alar ve Takım Tezg Tezgâh âhla lar r ı (Teçhizat, Equipment) Dövme
Dövme Presi, Şahmerdan (Ç (Çekiç ekiç), Kafa Şişirmeli Pres, Radyal ve Orbital dövme tezgahlar ı
Derin Çekme
Mekanik veya hidrolik pres
İncelterek çekme
Özel (yatay) incelterek çekme presi
Hidroform İşlemi
Hidroform presi, Boru hidroform presi
Sac Kesme
Mekanik Presler, Giyotin Makas, Taretli Pres
Sac Dilme
Dilme tezgahı
Sac Bü Bükme
Apkant Pres, Çeşitli presler, Taretli Pres, Özel tezgahlar, rollroll-form tezgahı
Sıvama
Sıvama tornası
Haddeleme
Hadde
Dikişsiz boru
Mannesman haddesi
Ekstr üzyon
Ekstr üzyon Presi
Çekme
Çekme Tezgahı veya hatt ı
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.3 Eylül 2007
Proses ile Makina İlişkisi Dövme makinalar ının özellikleri prosesi şöyle etkiler: • İş-parçasının akma gerilmesini ve şekillendirilebilirliğini (deformasyon hızı ve temas süresi) • Sıcaklıklar ı (özellikle sıcak dövmede) • Kuvvet ve enerji ihtiyacı • Dövme toleranslar ını • Dövme üretim hacmini
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.4 Eylül 2007
2
Sıcaklık-Proses İlişkisi
IML 451 İmalat Makinalar ı
1.5
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Proses ile Makina Etkile şimi Makina Parametreleri
Proses Parametreleri GENLEME HIZI KALIP SICAKLI ĞI
ÜRÜN AKMA GERİLMESİ
SICAKLIK, SÜRTÜNME, YAĞLAMA
TEMAS SÜRESİ, tp KATILIK, C BOŞLUK, DÜZLÜK, ve PARALLELİK
PARÇA GEOMETRİSİ
ALAN/HACİM ORANI
PARÇA TOLERANSI
MAKİNA YÜKÜ, L M MAKİNA ENERJİSİ, EM
HAM PARÇANIN AĞIRLIK ve SICAKLIK OYNAMASI DÖVME KUVVETİ, Lp DÖVME ENERJİSİ, EP
VURUŞ /DK, no (BOŞTA) VURUŞ /DK, no (YÜK ALTINDA)
T. Altan IML 451 İmalat Makinalar ı
KAYMA HIZI, V p
Dövme Makinalar ı
1.6 Eylül 2007
3
Bazı İşlemlerin KuvvetStrok Eğrileri
Çapaklı dövme
Çapaksız dövme
t e v v u K
İleriye ve geriye akıtma
Bükme
Kesme
Para basma
Yol 1.7
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
1.8
4
Koç Hızlar ı ve Yol-Kuvvet Özellikleri Hız Aralığı Dövme Makinası
ft/saniye
m/saniye
z H ı
Hidrolik Pres
0.2 - 1.0 (a)
0.06 - .30 (a)
Stroke Yol Mekanik Pres
0.2 - 5.0
0.06 - 1.5
z H ı
Vidalı Pres Çekiç (ağırlık düşmeli) Çekiç (güç düşmeli)
Şahmerdan (Kar şı vurmalı) HERF Makinası Düşük Hızlı Petroforge IML 451 İmalat Makinalar ı
2.0 - 4.0
0.6 - 1.2
12.0 - 16.0 10.0 - 30.0
3.6 - 4.8 3.0 - 9.0
15.0 - 30.0
4.5 - 9.0
20.0 - 80.0
6.0 - 24.0
8.0 - 20.0
2.4 - 6.0
Dövme Makinalar ı
Stroke Yol z H ı
Stroke Yol 1.9 Eylül 2007
Dövme Teçhizatının Sınıflandır ılması • Yük (kuvvet) ve enerji özellikleri • Zaman (ve hızla) ilgili özellikler • Hassaslıkla ilgili özellikler
Verimlilik:
η =
E M E T
EM: makinanın verebildiği enerji ET: toplam tüketilen enerji (elektrik motorundaki, yatak ve kızaklardaki sürtünmeden dolayı ve makinanın esnemesinden dolayı oluşan kayıplar dahil enerji) IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.10 Eylül 2007
5
Kuvvet ve Enerji Özelikleri • Makinanın mevcut enerjisi: EM • Makinanın mevcut kuvveti: FM (koçun hareketi sırasında) • Verimlilik katsayısı (elektrik motorlar ındaki, rulmanlardaki, kolonlardaki ve elastik genlemelerden dolayı oluşan kayıplar) FM Fp koçun hareketi süresince EM Ep koçun bir hareketi için (Fp = proses için gerekli kuvvet) (Ep = proses için gerekli enerji) IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.11 Eylül 2007
Zamana Bağlı Özellikler Yük altındaki makina özellikleri: • Dakikadaki koç hareketi, n • Basınç altındaki temas süresi, t p • Şekillendirme sırasındaki ve basınç altındaki hız, vp
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.12 Eylül 2007
6
Hassaslıkla İlgili Özellikler • • • • •
Kızaklardaki boşluklar Alt ve üst yataklar ın paralelliği Alt ve üst yataklar ın yataylığı Koçun alt çalışma yüzeylerine göre dik kayma hareketi Kalıp ve hamillerin merkezden kaç ıklığı
Rijitlik: C = Yük (L M ) / Sehim (d)
Eğilme Enerjisi:
IML 451 İmalat Makinalar ı
E d =
dL M
2
=
LM 2
2C
Dövme Makinalar ı
1.13 Eylül 2007
Hassasiyet Verisi: Yüklü Durumda • Merkezden kaçık yükler altında koçun yana yatması (koç ve yapı esnemeleri) • Katılık şunlar ı etkiler: a. Ürün hassasiyetini b. Basınç altındaki temas süresini
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.14 Eylül 2007
7
Pres Esnemesi
500 450 400 350 ) n o 300 t ( ü k ü 250 Y s e 200 r P
250 Tons
150
0.043 in
100 Katılık = 250 Tons/0.043 in = 5800 Ton/in
50 0 0
IML 451 İmalat Makinalar ı
0,02 0,04 0,06 0,08 Toplam Pres Esnemesi (in)
0,1
1.15
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Pres Tahrik Mekanizmalar ı
Krankl ı
Eksantrik
Vidal ı, friksiyonlu IML 451 İmalat Makinalar ı
Mafsallı
Külbitör Kollu
Hidrolik
Dövme Makinalar ı
1.16 Eylül 2007
8
Hidrolik Presler
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.17 Eylül 2007
Yüksek Tonajlı Hidrolik Presler Pres Tonaj ı: 50,000 ton Parça: Boeing 747 iniş takımı ana kirişi Malzeme: Ti-6Al-4V Parça Uzunluğu: ~7 m Parça Ağırlığı: 1,8 ton
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.18 Eylül 2007
9
Hidrolik Pres Şeması
Kaynak: Schuler Inc. IML 451 İmalat Makinalar ı
1.19
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Hidrolik Pres Tahriki
IML 451 İmalat Makinalar ı
1.20
10
Direkt Hidrolik Tahrikli Pres: Yığma Sırasında Kuvvet-Yol Eğrisi
n o t , t e v v u k
h c n i , l o y
zaman, saniye
(1) yığma başlaması, (2) başlangıç beklemesi, (3) yığma bitişi (4) yük boşaltması öncesi bekleme (5) koçun çekilişi IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.21 Eylül 2007
Akümülatörlü Hidrolik Tahrikli Pres: Yığma Sırasında Kuvvet-Yol Eğrisi
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.22 Eylül 2007
11
1.23
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı Eylül 2007 Üstten İtmeli Tahrik Alttan Çekmeli Tahrik
Hidrolik Pres Tasar ımı: Paralellik Mekanizması
Kaynak: Schuler Inc.
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.24 Eylül 2007
12
Hidrolik Presler: Kal ıp Değiştirme Kolu
Kaynak: Schuler Inc.
IML 451 İmalat Makinalar ı
1.25
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Hidrolik Pres: Dik Tasar ım
Çok İstasyonlu Hidrolik Pres (nominal pres kuvveti 2.000 ton, dört istasyon, yükleme sistemi, transfer sistemi ve kalıp değiştirme desteği) Kaynak: Schuler Inc.
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.26 Eylül 2007
13
Endüstrideki Hidrolik Presler Hk. Hidrolik presler: • • • • • • • • •
İlave tahriklerin eklenmesine uygun En yüksek tonajlı presler Azami yük emniyeti iyi Çalışma hızı daha yavaş Titreşim sorunlar ı çok daha az Enerji verimliliği daha düşük Sızdırma ile ilgili bak ım sorunlar ı Hidrolik parçalar ın ömrü sınırlı ve maliyeti yüksek İşletme maliyetleri yüksek IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.27 Eylül 2007
Mekanik Presler
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.28 Eylül 2007
14
eksantrik mili volan
Eksantrik Tahrikli Mekanik Pres
biyel kolu gövde koç (kızak) tabla
1.29
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
1.30
15
Tork M
Krank-Biyel Tahrikli Mekanik Pres S = Strok (yol) BDC = Alt ölü nokta = BDC’den önceki krank açısı LM
= Makina kuvveti
IML 451 İmalat Makinalar ı
1.31
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Krank-Biyel Mekanizmas ının Kinematiği L M =
2 M cos β S sin(α + β )
≈
2 M S sin α
BDC'den mesafe, h = Koç
H ı z ı, V =
Sπ n
S
2
(1 − cos α )
sin α =
60 LM = Mevcut makina kuvveti M = Kavrama (debriyaj) torku S = Strok = 2r n = Volan devri (rpm)
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
π n 30
h
S h
−1
1.32 Eylül 2007
16
Eksantrik Presler: Sürekli Yol Ayar ı eksantrik yatak basınçlı sıvı için çentikler eksantrik basınçlı sıvı için merkezi delik
biyel kolu
eğimli iç çember sıkıştırma vidası eğimli dış çember
Kaynak: Schuler Inc. IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.33 Eylül 2007
Krank Açısına Bağlı Olarak Azami Eksantrik Pres Kuvveti
Kaynak: IML Schuler 451 Inc. İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.34 Eylül 2007
17
Krank Açısına
Kar şılık Makina Kuvveti L M Aşır ı Yük Emniyeti Nominal Yük
Tork Kuvvet
Üst Ölü Nokta (TDC)
IML 451 İmalat Makinalar ı
Krank Açısı
Alt Ölü Nokta (BDC)
Krank açısı 1.35
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Cinsinden Yol (h) ve H ız (V) Yol
Hız S = 2r
Krank Açısı IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.36 Eylül 2007
18
Mekanik Preslerde Kuvvet ve Enerji Mevcut Makina Kuvveti, L M ≈
2 M S sin α
Toplam Volan Enerjisi E FT =
I ω 2
2
I ⎛ π n ⎞ = ⎜ ⎟ 2 ⎝ 30 ⎠
2
Her Vuru ş ta Kullan ılan Enerji: E s =
1 2
IML 451 İmalat Makinalar ı
I (ω o
2
I ⎛ π ⎞ − ω 1 ) = ⎜ ⎟ 2 ⎝ 30 ⎠ 2
2
(n
2 0
− n12 ) 1.37
Dövme Makinalar ı
a m
Eylül 2007
Koç hareketinden ötürü
ğ ı
Y e v l o Y i n , t o e , s t v a k ü v u m Y a K l ı
Volan Hızına Dönüş Zamanı: 3.24 saniye Yüksüz RPM: 237
Koç hareketinden + Dövme Enerjisi + Elastik Esnemeler’den ötürü
ı
h h c c n i n i , l , l o o Y Y
Koç hareketinden + Ataletten ötürü Volan Yavaşlaması
Yol
ş
a v a Y n a l o V IML 451 İmalat Makinalar ı
M P R , s a m a l ş a v a y n a l o v
Yük
Zaman, saniye
Dövme Makinalar ı
1.38 Eylül 2007
19
Vuruş /Dakika’ya Kar şılık Mevcut Enerji s y a S ı
500 tonluk pres
ı
ş
u r u V i k a d a k i k a D
Yığma İşlemi için Kullan ılan Enerji, inch-ton IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.39 Eylül 2007
Rijitlik
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.40 Eylül 2007
20
Hassaslık için: Çoklu Eksantrikli Presler
IML 451 İmalat Makinalar ı
1.41
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
tahrik motoru
Angrenajlı (Pinyon Dişlisi ile Tahrik Edilen)
volan
Mekanik Pres dişli sistemi krank şaft
debriyaj
fren
Biyel (pitman) kolu
Yüksek kapasitede iyi stabilite
koç
tabla IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.42 Eylül 2007
21
Mafsallı Pres (Toggle veya Knuckle Pres)
1.43
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
1.44
22
Alttan Tahrikli Mafsallı Pres
pres yapısı
volan kafes biyel kolu krank şaft
sabit pres yatağı
diz uzvu
Kaynak: Schuler Inc.
IML 451 İmalat Makinalar ı
1.45
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
volan tahrik şaftı
Geliştirilmiş Mafsallı Pres
kayma ayar ı
B noktasının yolu
eksantrik tahrik sistemi pres kızağı Kaynak: Schuler Inc.
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.46 Eylül 2007
23
Mafsallı (Önden Geriye Eksantrik Milli) Mekanik Pres
Koç-Pitman (Biyel) Grubu IML 451 İmalat Makinalar ı
1.47
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Sabit Krank
Tembel Uzuv
Çekici Uzuv
Dört Çubuk Mekanik Pres
Kızak
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.48 Eylül 2007
24
Krank Mekanizması Tork Kapazitesi: 1700 ton-in. 1500 ton pres yap ı ağırlığı
j a n o T
Dört-Çubuk ve Kranklı Preslerinin Kuvvet-Yol Eğrileri
Dört-Çubuk Mekanizması Tork Kapazitesi: 600 ton-in. 750 ton pres yap ı ağırlığı
BDC’den Uzaklık (inch) IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.49 Eylül 2007
Mekanik Soğuk Dövme Preslerinde Kayma Hızı Eğrileri
Kaynak: Schuler Inc. IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.50 Eylül 2007
25
Scotch-Yoke Tipi Tahrik
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.51 Eylül 2007
The advantages compared to a standard crankshaft and connecting rod setup are: • High torque output with a small cylinder size. • Fewer moving parts. • Smoother operation. • Higher percentage of the time spent at top dead center (dwell) improving engine efficiency. • Higher percentage of the time spent at bottom dead center to scavenge exhaust gases in 2-stroke engine design. • In an engine application, elimination of joint typically served by a wrist pin, and near elimination of piston skirt and cylinder scuffing, as side loading of piston due to sine of connecting rod angle is eliminated. The disadvantages are: • Rapid wear of the slot in the yoke caused by sliding friction. IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.52 Eylül 2007
26
Preslerde Gelişmeler: Ayarlanabilir Kafalar Kuvvet Ölçer
Uzaktan kumandalı otomatik zımba konumlandır ıcısı
Koç Takos
Kaynak: Sakamura
IML 451 İmalat Makinalar ı
Yedek Yol Verici Zımba Tutucu
Zımba
1.53
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Preslerde Gelişmeler: Çok-Etki-Kalıplı Kafalar Zımba
Kapatılmış çentikli yüzük (dört yollu çentik) KO pini
2nci KO KO Sıyır ıcı Kaynak: Sakamura
Dakikada 120 dişli üretimi IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.54 Eylül 2007
27
Preslerde Gelişmeler: Soğuk Dövme için Çok Koçlu Pres
Kaynak: AIDA IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.55 Eylül 2007
Preslerde Gelişmeler: Soğuk Dövme için Çok Koçlu Pres Aida MF-7500 multi-slide forging press’de üretilen heliz dişli çanak.
Courtesy Aida Engineering IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.56 Eylül 2007
28
Preslerde Gelişmeler: Çok Etkili Pres
b) Helical gear forming dies.
c) Helical gear.
a) Multi-action forming press.
IML 451 İmalat Makinalar ı
Courtesy Aida Engineering, Japan.
1.57
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Preslerde Gelişmeler: mafsallı Alttan Tahrikli Mekanik Pres 6300 kN nominal pres kuvveti, dört istasyon, transferli Kaynak: Schuler Inc.
IML 451 İmalat Makinalar ı
Dövme Makinalar ı
1.58 Eylül 2007
29
Yatay Çok-İstasyonlu Mekanik Presler
Kaynak: Schuler Inc.
Özellikle telden üretilen ba ğlantı elemanlar ının üretimine uygun IML 451 İmalat Makinalar ı
1.59
Dövme Makinalar ı
Eylül 2007
Pres Konstrüksiyon Tipleri
C Pres
IML 451 İmalat Makinalar ı
Kavisli Pres
Düz yanlı Pres
Dövme Makinalar ı
Boynuz Pres
1.60 Eylül 2007
30