1–1 KESME KALIP TANIMI VE KULLANIM ALANLARI Sanayi yönünden gelişmiş dünya ülkelerinde özdeş olan pek çok sayıda ve seri halde üretilmesi gereken parçalar kullanma alanlarına göre saç metal veya hacim kalıplarıyla üretilmektedir. Geniş kapsamlı kalıpçılık mesleğini sanayi alanında uygulama olanağı bulunan ülkeler eski yöntemlerin ve pratik bilgilerin ışığı altında modern kalıp yapımcılığını ve bu kalıpların çalıştırılmasında kullanılan pres tezgahları geliştirilmiştir. Ülkemizde yeni olmakla beraber kalıpçılık mesleğine büyük önem verilmekte ve bu konuda ülkemiz koşulları da göz önünde bulundurularak üstün çabalar sarf edilir. Çünkü ekonomik yönden gelişmiş dünya ülkeleri az da olsa kendi güçleriyle boy ölçüşebilmek için günlük hayatımıza girmiş hemen her alanda kullanılabilecek pek çok parçaları düşük maliyete üretmek zorundayız.Bu üretim gerçekleşmesi için malzeme sarfiyatını minimuma düşürmek üretim kapasitesini maksimuma çıkarmak ve işçiliği asgari düzeye indirmek amaçlardan bir kaçını teşkil eder. 1.Saç Metal Kalıpçılığı 2.Atelye Đş Kalıpçılığı (Đş Kalıpları) 3.Hacim Kalıpçılığı Yukarıda ana hatlarıyla sınıflandırılan kalıpçılık mesleği bir bütün olup bu mesleği bilen kişiye Kalıpçı denir. Çalışma alanlarına göre metal malzemelerden talaş kaldırmadan seri halde ve çok sayıdaki parçaların üretilmesinde kullanılan makine parçasına kalıp denir. Saç metal kalıpçılığında talaş kaldırmadan çok sayıda seri halde saç malzemelerinden üretilmesi gereken parçalar yapılmaktadır. Saç metal kalıpçılığı endüstri alanında gelişmiş otomobil sektöründe elektrik, elektronik endüstrisinde mobilya sektöründe endüstri alanında gelişmiş tüm organize sanayide fabrikalarında çok sık raslanan saç metal kalıpçılığı kullanılmaktadır. Saç metal kalıpçılığı tüm endüstri alanlarında vazgeçilmez bir yeri vardır.
1
1–2 Kesme: Levha halindeki yarı mamulün bir hat boyunca birbirinden ayrılmasına kesme bu işlemi yerine getiren aygıtlara ise kesme kalıpları denir. Bu işlem iki şekilde gerçekleştirilir. 1) Kapalı kesme 2) Uç kesme 1)Kapalı kesme: Malzeme şeridinde veya belirli boyutta bulunan yarı mamül parça üzerinde değişik biçimlerde boşluk oluşturarak üretim sağlanıyorsa bu tür kesmeye kapalı kesme denir.
ŞAN BOŞLUKLAR
ık parça
Kapalı kesmeye ait örnek 2) Uç kesme: Levha halindeki yarı mamül ayarlanan boyda ve biçimde birbirinden fire vermeyecek şekilde ayrılıyorsa bu tür kesmeye uç kesme denir .Bu uygulama genelde giyotin makasla ,el veya kollu makasla yapılır.Ayrıca bu kesme yöntemini kalıplarda birbirini tamamlayan simetrik parçaların üretilmesinde yani ardışık kesme kalıplarında görebiliriz.
1-3 KESME OLAYI: Kesme kalıplarında zımba ile matris arasında kalan malzeme şeridine kuvvet uygulanması sonucunda kesme olayı oluşur. Bu olay üretilecek olan parçanın boyutsal ölçüleriyle şekline bağlıdır. Ayrıca kesme olayında üç kritik safha vardır. 1) Plastik deformasyon (kalıcı şekil değiştirme ) 2)Batma 3)Kopma Bu safhalar şekilde görüldüğü gibi kesme kuvvetine bağlıdır. 1) Plastik Deformasyon: Zımba malzeme ile temas eder ve malzemeyi etkiler. Bu etki elastik sınırını aşarsa plastik ‘ kalıcı’ şekil değişimi olur. Eğer zımbanın etkisi elastik sınırı içerisinde iken kaldırılırsa şekil değişimi elastiktir. Yani kuvvetin kaldırılması halinde parça eski durumunu alır. Zımbanın etkisi devam ederse malzemede plastik deformasyon oluşur. Đşte bu safhaya kesmede plastik deformasyon veya kesme başlangıcı denir. 2) Batma: Zımba malzeme kalınlığının 1/3 ü kadar malzeme şeridine batar ve matrisin boşluğuna akma sağlanır. Esas kesme bu safhada başlar. 3) Kopma: Zımbanın etkisi devam eder ve zımba malzeme kalınlığının 0,6 kadar malzemeye batmıştır. Artık zımbanın biçimine göre parça malzeme şeridinden kopar ve kesme işlemi tamamlanır.
KOPMA BATMA MAX YÜKSEKLĐK
KOPMA BAŞLANGICI
PLASTĐK DEFORMASYON
ZIMBA KLAVUZ TABLASI ĐŞ PARÇASI
MATRĐS
Kesme olayı anında oluşan safhalar
3
1–4 KESME BOŞLUĞU: Zımba ile matris arasındaki eşit uzunluğa kesme aralığı denir. Kesme boşluğu ise iki kesme aralığına eşittir. O halde kesme boşluğu “kb=2.ka olur. Kesme aralığı tüm matris boşluğunda üniform olursa kuvvet dağılımı dengeli olur. Farklı olursa kalıbın ömrü azalır ve üretilen parçada normalin üstünde çapak olur. Çapağın fazlalığı işlenmekte olan gerecin kalınlığına kalıbın durumuna gerecin kesilme gerilmesine bağlıdır. Hassas makinelerde kullanılan kesilerek elde edilen parçalardaki çapak büyüklüğü 0,03–0,05 arasındadır. Uç kesmelerde zımba ile matris arasındaki kesme aralığı saç kalınlığının %3-%5 arasındadır. Kapalı kesmelere ait kesme boşluğunu malzeme kalınlığına “s “ ve matris zırh durumuna şekilde göre aşağıda belirtilen tablodaki formüllere göre hesaplayabiliriz. Ayrıca kesme boşluk değerleri tablolardan da bulunabilir. Buna ait değerler aşağıdaki tabloda verilmiştir. Malzeme kalınlığı ‘s’
Kesme boşluğu ‘kb’ Matris zırh formu 1 Matris zırh formu 2 kb= 1/75.S. kb=1/120.S.
S<4 kb= 1/100.S
kb=1/160.S.
S>4 Tablo 1–1 kapalı kesmeye ait kesme boşluları
Zımba
ka
Öz
Zımba
ka
ka
ka Matris
Öm
form 1
α
ο
ı
form 2
Matrislere ait zırh formları
4
Üretilen parçanın önemine göre kesme boşlukları ya zımbaya veya matrise verilir. Eğer üretilecek olan parçada üretilen parça boşluğu önemli ise kesme boşluğu önemli ise kesme boşluğu matrise verilir. Zımba ise resimdeki ölçüde yapılır. Eğer üretilecek olan parçada çıkan parça önemli ise o taktirde kesme boşluğu zımbaya verilir. Matris resimdeki ölçüde işlenir.
Öz
Öz ka
ka
ka ka Öm
Öm
Üretilen parça boşluğu önemli ise Kesme boşluğu matrise verilir.
Çıkan parça önemli ise Kesme boşluğu zımbaya uygulanır.
Kesme boşluğunu etkilen diğer faktörler şunlardır: 1) Zımbanın zımba tutucusuna dik olmaması 2) Matris kalınlığının uygun değerde olmaması kesme kuvvetinin tesiri ile sehim yapması 3) Kesme aralığının her tarafta üniform olmaması 4) Sapın kalıp ağırlık merkezinde olmaması 5)Kesme boşluğunun büyük olması halinde parça çok çapaklı olur ve ölçü büyür. 6)Kesme boşluğu olağandan küçük olursa zımbanın kısa zamanda aşınmasına neden olur. 7)Gerek zımba gerekse matris eşit olarak sertleşmemiş ise kesme boşluğunu etkiler. 5
ka
ka
ka
ka
ο
1 /4
Saç kalınlığı (mm)
0,18 0,20 0,22 0,26 0,28 0,32 0,38 0,44 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 3,25 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,30 7,00 8,00 9,00 10,00
Saç kalınlığında Müsaade Edilen tölerans 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,06 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,15 0,25 0,25 0,30 0,30 0,30 -
ο
1 /2
Kesme boşluğu Parçanın kesme mukavemeti حk ( kğ/mm²)
2,7 3,0 3,3 3,6 4,2 4,8 5,7 6,6 7,5 8,4 9,5 12,0 13,2 15,0 17,0 18 21 23 26 30 34 37 41 49 53 60 68 75 83 95 105 120 135 150
10–25 ka 5,4 6 6,6 7,2 8,4 9,6 11,4 13,2 15 16,8 18,9 22,5 26,4 30 33,9 37,5 41 45 53 60 68 75 82 98 105 120 135 150 165 189 220 240 270 300
4,5 5 5,5 6 7 8 9,5 11 12,5 14 15,8 18,8 22 25 28,3 31,2 35 38 44 50 57 63 69 82 88 100 113 125 138 158 175 200 225 250
25–40 ka 7,2 8 8,8 9,6 11,2 12,8 15,2 17,6 20 22,4 25,2 30 35,3 40 45,2 50 55 60 70 80 90 100 110 130 140 160 180 200 220 250 280 320 350 400
6,3 7 7,7 6,4 9,8 11,2 13,3 15,4 17,5 19,6 22 26,7 30,8 35 39,5 43,8 49 53 61 70 79 88 96 114 123 140 158 175 193 220 255 280 315 350
40–60 ka 9 10 11 12 14 16 19 22 25 28 31,5 37,5 44 50 56,5 62,5 69 75 88 100 113 125 138 163 175 200 225 250 275 315 350 400 450 500 6
1–5 KESME KALIPLARI: Pres kalıpçılığında en çok kullanılanıdır. Çevremizde veya ihtiyaç maddelerini incelediğimizde bu yolla üretimi görebiliriz. Bir parça kesildiğinde üç avantaj meydana getirir. 1) a) Hassasiyet: Kesilen parçanın kenarları büyük bir hassasiyetle birbirine bağlıdır. 2) Görünüş: Kesilen parçanın parlak kenarı bütün çevrenin aynı tarafında boydan boya uzanmalıdır. 3) Düzgünlük: Malzemeye yapılan baskı, zımba ile kalıbın kesici kenar arasında olduğundan kesilen parçalar düzgündür. Bu kalıpları genelde kalıbın konstrüksiyonuna ve yaptığı işlemlere göre sınıflandırabiliriz.
Kalıp sapı Kalıp Üst Plakası
Kılavuz Burcu
Kılavuz Sütunu Zımba
Sıyırıcı plaka
-
Dişi kalıp Düz kesme sahası
K.A.P. .
.
Açısal boşluk Boşaltma Deliği
Kesme kalıbı ve ana parçaları
7
1) KAYITSIZ AÇIK KALIPLAR: Üretilen parçalar kayıtlı kalıp içerisinde işlenmeyecek kadar büyükse veya herhangi bir bölgesinden keserek şekillendirme işlemi uygulanacaksa bu işlemi yapan kalıplara açık “ kayıtsız’’ kesme kalıpları denir. Bu kalıplar kayıtlı kalıplarda olduğu gibi zımba grubu kılavuz tablası içerisinde çalışmaz. Zımba ve matris gruplar ayrıdır. Bu kalıpları konstrüksiyon yönünden; 1)Açık kesme kalıpları 2) Açık ‘kayıtsız’ delme kalıpları 3) Eğik düzlemli açık delme kalıpları şeklinde sınıflandırabiliriz. Yarı mamul parça içinden çıkan parça kullanılacaksa bu işlevi yapan kalıba açık kesme kalıbı denir. Esas kesme işlemini matris yapar. Şayet yarı mamul parça içinde oluşan boşluk kullanılacaksa bu tür açık kalıplara ise delme kalıbı denir. Bunda ise esas kesmeyi zımba yapar. Yani zımba ölçüsü resimdeki ölçüde yapılır. Açık kalıplarda gerek esas parça gerekse artık parça zımbada kalır. Bu durumu önlemek için bazı konstrüksiyon önlemler alınır. Bu önlemler sıyırıcılar olarak isimlendirilen yaylarla donatılmış elemanlar veya en basit olanı zımba üzerine takılan sert lastiklerdir. Genelde açık kalıplar tek zımbalı dolayısıyla tek adımlı kalıplardır. Açık ‘kayıtsız’ kalıplarda hassasiyet ve dayanım uygulanacak presin ana kayıdının yatağına tabidir. Bu kalıp preslere sağlam bağlanmalıdır. tüm kalıpların ayarlanması pres koçu alt ölü noktada iken yapılır. Kayıtsız kalıplar üretilecek olan parça sayısı ve hassasiyeti az olan parçalara uygulanır. Bu kalıplarda zımba, zımba tutucusuna çakma geçme türünde birleştirilir. Ayrıca zımba baş kısmı ile gövdesinin birleştiği yere R kavisi uygulanmalıdır. Buna karşın zımba tutucusundaki yerinede kavisi kurtaracak şekilde pah açılır.
8
2 KAYITLI ‘ KAPALI’ KALIPLAR: Üretim gereği birden fazla zımba içeren kalıplarda zımba grubu kılavuz tablası adı verilen kalıp elemanı aracılığı ile merkezlenir. Ayrıca ara sac elemanlarının kılavuz tablası ile birlikte oluşturduğu boşluk içerisinden eşit miktarda malzeme şeridi ilerledikçe üretim sağlanırsa bu tür kalıplara kayıtlı kapalı kalıplar denir. Bu kalıplar: 1) Sabit kılavuz tablalı (plaka kayıtlı) kalıplar 2)Sütunlu sabit kılavuz tablalı (sütün kayıtlı)kalıplar 3)Sütunlu
hareketli
kılavuz
tablalı
kesme
kalıpları
türünde
yapılırlar.
Ayrıca
isimlendirilmeleri ürettiği iş parçasına veya işleme göre de olur. Örneğin rondela kalıbı gibi yukarıda belirtilen kalıp türleri toleransları küçük olmakla birlikte hatve sayısı birden fazla ve üretilecek parça sayısı çok olduğu hallerde uygulanır. Bunlardan daha çok sütunlu kalıplar tercih edilmelidir. Sutünlu kalıplarda kullanılan düzeneğe kalıp takımı veya kalıp seti denir. Sabit kılavuz tablalı kalıplarda hassasiyet ve dayanım açık kalıplardaki gibi yalnız presin ana kaydının yatağına bağlı olmaz. Aynı zamanda kılavuz tablası da yataklık yapar. Kılavuz tablasına zımbalar kaygın geçme türünde alıştırılmalıdır. Bu tür kalıplar uygun yapılır ve dikkatli kullanılırsa bir delmeden ve bir kesmeden oluşan iki adımlı kalıplarda ±0,02mm hassasiyete erişebilir. Matris grubunu oluşturan elemanlar, yani kalıp altlığı matris, ara saclar ve kılavuz tablası birlikte pimlenir ve vidalanırlar. Böylece eksenel kayma ortadan kalkmış olur. Sütunlu kalıplar açık kesme –delme ve sabit kılavuz tablalı kalıplardan daha hassas olur. Yapılışı kolaydır. Zira zımbaları sabit kılavuz tablalı kalıplarda olduğu gibi hassas olarak kılavuz tablasına alıştırmaya gerek yoktur. kenarlardan 0,25 mm boşluk bırakılabilir. Sütunlu kalıplarda daha ziyade hareketli kılavuz tablası kullanılır. Ayrıca sabit kılavuz tablalı uygulamada kullanılır. Bu durum üretilecek olan parçaya ve kalıp konstrüksiyonuna bağlı bir husustur. Sütunlar silindirik kesitlidir. Ve normlaştırılmıştır.
9
3BĐRLEŞĐK KESME KALIPLARI: Presin her kursunda malzeme şeridi ilerletmeden birden fazla kesme işlemini aynı anda yaparak istenen parçayı üreten kalıplara denir. Şekil de görüldüğü gibi A zımbası üst kalıp setine bağlanacak yerde alt kalıp setine bağlanmıştır, ayrıca delinen deliklerin artık parçalarının düşmesi için, üzerine bu delikler delinip konik olarak işlenmiştir. B kalıp bloku, C delme zımbalarını tutan plakanın üzerinde, üst kalıp setine bağlanmıştır. Bir düşürücüde kalıp deliği içerisinden pres üst kursunda iken kesilen parçaları düşürür. Yaylı sıyırıcıda şerit malzemeyi kesme zımbasının etrafından sıyırır. Pek çok birleşik kalıplar hassasiyetle imalat için tasarlanır. Arada sırada da bir kademeden daha çok kademe gerektiren büyük parçaların imalatında kullanılır. Birleşik kesme kalıplarının yapımları daha önce bahsedilen açık ve kapalı kesme kalıplarına nazaran daha zor olmakla beraber tabloda görüldüğü gibi elde edilen toleranslar daha iyidir.
Kalıp türü
Elde edilen tolerans
Açık kesme kalıpları Kapalı kesme kalıpları Yan zımbalı kesme kalıpları Birleşik kesme kalıpları
150–200 µ 100–150 µ 80 -100 µ 30 -50 µ
" X -X " C B Y
Y
A
" Y -Y "
X
X
Birleşik kesme kalıbı
10
Birleşik kalıplarda yukarıdaki toleransları elde etmek ve kalıbın işlerliğini artırmak için kalıp seti kullanılmalıdır. Ayrıca bileşik kalıplarda kesmeden başka şekillendirme işlemi de yapılabilir. Bu tür işlem yapan kalıplara ardışık bileşik kalıplar denir. Bileşik kalıplarda kesilen parçalar matristen boydan boya geçmez. Bu parçalar matristen iticiler aracılığı ile geri atılır. Bu nedenle bileşik kalıpların matrisine açısal boşluk verilmez. Açısal boşluğun yokluğu kesme zımbası ile matris arasında bırakılacak kesme aralığı miktarına tesir edebilir. Kesme aralığı ka ile gösterilir. Matrisin yan cidarının paralel olması nedeniyle ka kesme aralığı tüm kalıp ömrü boyunca değişmeden sabit kalacaktır. Bundan dolayı ka ile ifade edilen yerde en küçük başlangıç kesme aralığı ve ka ile gösterilen yerde de ka göre daha büyük kesme aralığı kullanılmalıdır.
11
8 11
10
12
9
13 7
3
14
6
5
2 4
1
1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 S ayı Ö lç e k 1 /1
N u m u n e ş e rit K e s m e v e b ü k m e z ım b a s ı M e rk e z le m e p im i v e k o v a n ı H e lis e l y a y Z ım b a p la k a s ı Z ım b a K a lıp ü s t p la k a s ı D a ya m a D a y a m a p la k a s ı B a s k ı y a s tığ ı H e lis e l y a y S ıy ırıc ı p la k a D iş i k a lıp K a lıp a lt p la k a s ı P a rç a n ın A d ı
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 P a r. N r
D e lm e , K e s m e v e B ü k m e A rd ış ık k a lıb ı
Ç 60 Ç 60 Ç 50 Ç 50 Ç 37 Ç 50 G G -2 2 Ç 42 Ç 42 Ç 50 Ç 50 Ç 37 Ç 60 G G -2 2 G e re ç
Y . Ç e liğ i
Y . Ç e liğ i
A ç ık la m a
R e s im N u m a ra s ı
Delme kesme –birleşik kalıbı
12
Vida
Hava boşaltma deliği
Özel civata
Baskı ayar plakası
Somun
Sıkma bileziği
Vidalı slindir gövdesi
Silindir Yay
Đtici mil
Đtici pim Gövde
Ara plakası Baskı plakası
Dişi kalıp
Zımba
Zımba
Dişi kalıp
Baskı plakası Kalıp alt plakası
Birleşik rondela kalıbı
13
1–6-KALIP ALTLIKLARI: Matrisi taşır, grubun pres tablasına bağlanmasını sağlar. Yapımında platina adı verilen kalın sac levhalar veya font kullanılır. Fonttan yapılan kalıp altlıkları dökülmek suretiyle şekillendirilirler bu şekillendirme sonucunda kalıp takımı veya kalıp seti adı verilen düzenekler oluşturulmuştur. Bu düzenekler kalıp sanayinde ileri ülkelerde endüstri kolu halindedir. Kalıp yapımcısı yaptığı kalıba uygun kalıp setini seçerek matris ve zımba kalıp setine monta eder. Böylece kalıp yapım zamanı kısalır. Kalıp seti alt elemanı, sütunlar, sutun bileziği ile set üst elemanlarından oluşur. Đsimlendirilmesi genelde sütunların bulunduğu yere göre olur. 1)sütunu arkada olan kalıp takımı 2)Sütunu eksende olan kalıp takımı 3)Sütunu çapraz olan kalıp takımı dört sütunlu kalıp takımı 4)Dört sütunlu kalıp takımı Yapılacak olan kalıba uygun bir kalıp takımının seçimi ile aşağıda belirtilen faydalar sağlanır. 1)Kalıpların prese bağlanmasını kolaylaştırır. 2)Đş parçalarının hassas olarak üretilmesini sağlar. 3)Kalıpların iyi çalışmasını sağladığından dolayı ömrünü artırır. 4)Kalıbın prese bağlanması ve sökülmesi kısa zamanda olur. 5)Zımba grubu ile matris grubunun tam merkezlenmesini sağlar. 6)Kalıpların bakımını ve depolanmasını kolaylaştırır. 7)Bilhassa sütunlu hareketli kılavuz tablalı kalıplarda işlemler operatör tarafından kolaylıkla gözlenebilir. 8)Bu tip kalıplar kazalara karşı daha emniyetlidir. Bunlara ait boyutsal değerler tabloda belirtilmiştir.
A.Üst kalıp seti, B.Kılavuz burçları, C.Kılavuz sütunları, D.Alt kalıp seti
14
1
2
3
1) Normal tip: Bu tipteki kalıp setleri orta boyutlardaki kalıplar için uygundur. 2) Uzun tip: Bu kalıp setleri uzun ve dar kalıplar için kullanılır. 3) Ters tip: Bu tipteki kalıp setleri yandan yana ölçülerine nazaran önden arkaya doğru uzun olan kalıplarda kullanılır.
15
1–7 MATRĐSLER: Pres kalıplarında zımba grubu ile bütünleşerek üretim yapan elemandır. Ayrıca dişi kalıp olarak ta isimlendirilir. Kesme kalıpların da kullanılan matrislerin yapımında genelde alaşımlı çelik kullanılır. Bu çeliğin piyasadaki adı BORA 12dir.üretilecek parça sayısı az olan parçaların yapımında alet çeliği kullanılabilir. Kesme kalıplarında üretilecek olan parçanın biçimine göre matrisler tek parçalı veya çok parçalı olarak ta yapılır. Üretilecek parça uygun biçimde ve büyük boyutlarda değilse o, kalıbın matrisi tek parçalı yapılır. Aşağıdaki belirtilen durumlarda matrislerin çok parçalı olarak yapılması gerekir. 1)Üretilecek parçanın boyutları büyük ve biçimi karışık ise 2)Üretilecek parçayı uygun yerlerinden ayırmak suretiyle matrisin yapımında işlem kolaylığı sağlanabiliyorsa 3) Matris malzemesinden tasarruf sağlanıyorsa 4) Isıl işlemlerden dolayı parçada oluşabilecek deformasyonlar azalacak veya yok edilecekse matrisler parçalı yapılmalıdır. Parçaların kalıp altlığına bağlanmasında merkezleme pimi ve gömme başlı vida kullanılır. Ayrıca parçaların birbirleriyle birleşmesinde bütünleşme hatları dik açı yapmalıdır.
Doğru
Yanlış
16
1.0 0.9 0.8 Çarpma faktörü(Çf)
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 20 40 60 80 100 120 150 200 250 Üretilen parça boyu (Ub) veya eni (Üe)
300
Diyağram1–6 Matrisin boyu ve eni üretilecek olan parçanın büyüklüğüne bağlıdır. Bu boyutları bulmak için şekilde görüldüğü gibi üretilecek parça malzeme şeridine yerleştirilir. Bu yerleştirmede beliren başlangıç ve bitiş zımbalarının oluşturduğu boşluklardan matrisin kenarlarına olan uzaklıklar Ux ve Uy dir. Malzeme şeridinde ilerleme yönünde beliren hatve sayısına Ux ve Uy ilave etmek suretiyle matris boyunu ayrıca malzeme şerit genişliğine iki Uy ilave etmek suretiyle matris eni bulunur. Şayet üretilecek parça üzerinden 20 mm den küçük delik bulunuyorsa ayrıca stop ‘dayanak’ olarak yan zımba kullanılmıyorsa başlangıç zımba ‘ üretilen parça’ boşluğundan belirtilecek olan kenar uzunluğu ‘Ux’ 15 mm den az olmamak koşuluyla delik çapı kadar alınabilir. Delik 20 mm den büyükse bu kenar için ilerleme yönündeki delik boyutu yukarıdaki diyagramdan delik boyutuna tekabül eden çarpma faktörü bulunur. Ux kenar uzaklığı ise bitiş zımbasının oluşturduğu boşluğun ilerleme yönündeki boyutuna rastlayan çarpma faktörü Çf ile aynı boyutun çarpılması ile olur.
17
Uy Uy
Em
Mg
Ux
H
Ux
Bm
Ayrıca üretilen parçanın ilerleme yönüne dik boyutu ile o boyuta diyagramda rastlayan çarpma faktörünün Çf çarpılması ile Uy kenar uzunlukları bulunur o halde bu açıklamaların aydınlığında matris boyutunu belirleyen formülleri; Matris boyu Bm =∑H +Ux+Ux veya ∑H+2Ux Matris eni Em= Mg+2Uy yazabiliriz Em: matris eni Bm: matris boyu Ux: oluşan boşluklardan ilerleme yönüne paralel kenara olan uzaklık Uy: oluşan boşluktaki ilerleme yönündeki kenara olan uzaklık H:hatve, adım Matris kalınlığını; km genelde km=3 ΣPk
ampirik formülü ile bulunur. Bu formülde
kesme kuvveti kg olarak alınırsa sonuç mm ton cinsinden alınırsa cm olarak kabul edilir. Ayrıca matrisler, iki ucundan ankastra edilmiş kiriş türünde eğilmeye çalıştığından aşağıda belirtilen formüller aracılığı ile de bulunur. mm Mb= σb.W kgmm Mb=
W=
kgfmm mm3
Bu formüldeki simgeler mm Km=matris kalınlığı mm Mb =eğilme momenti kgf. mm Em=Matris eni mm
Pk=kesme kuvveti
kgf
18
1–8 KILAVUZ TABLASI: kalıplarda var olan zımbalara önderlik eden aynı zamanda zımba üzerinde kalan parçaların düşürülmesini sağlayan elemanlara kılavuz tablası veya ayırma plakası denir. Yapımında alet çeliği kullanılır. Boyutları kalıbın konstrüksiyonunda klasik yöntem kullanılıyorsa matris boyutunda yapılır. Ayrıca kalıplara uygulanması 1) sabit kılavuz tablası 2) hareketli kılavuz tablası şeklinde olur. Sabit kılavuz tablası matris grubunda bulunur. Genelde kalıp seti ile donatılmamış tüm kalıplar bu türde yapılır. Ayrıca kalıp seti ile donatılmış kalıplarda da kullanılır. Hareketli kılavuz tablalılarda ise kesinlikle kalıp seti uygulanmalıdır. Zımba grubunda bulunur. Hareketleri ise vidalarla donatılmış yaylarla sağlanır. Ayırma plakalarının kalınlıklarının bulunmasında ayırma kuvveti PA önemlidir. Bu kuvvet kesme kuvvetinin %3- %20 arasında değiştiği belirtilmiştir. Ayırma kuvvetinin saç kalınlığına göre tabloda verilmiştir.
‘S’ saç kalınlığı 0,1 -1 1-2,5 2,5-4 4-6
Ayırma kuvveti: PA PA= 0,05 -8.PK PA= 0,08–10.PK PA= %10–12.PK PA= %12–20.PK Tablo1–7
Ayırma plaka kalınlığının bulunmasında ise matris kalınlığının hesap edilmesinde uygulanan formül burada geçerlidir. O halde kılavuz tablasının kalınlığı Tk= Yalnız kılavuz tabla kalınlığı 15mm den küçük olamaz.
19
1–9 ARA SAÇ: Malzeme şeridinin kalıp içerisindeki ilerleme yönünü kontrol eder kapalı kaplarda iki, yarı açık kalıplarda tek yan kayıt ara saç kullanılır. Ara saç kalınlıkları genelde sac kalınlığının1,5–2 katı kadar alınır. Üretim kapasitesi yüksek, ince ve hassas parçalar için ara saçlar alet çeliğinden de yapılabilir. Fakat bu oldukça masraflı olur. Bunda dolayı sıra saç olarak düşük karbonlu çelik kullanılıp belirli yerlerine setleştirilmiş parçalar veya sert madenden parçalar yerleştirilebilir. Gerek malzeme şeridinin düzgün olmayışı gerekse üretim alanında dış yönde oluşan şişkinlikten dolayı malzeme şerit yol genişliği belirli toleranslar içerisinde tayin edililir. Bu değer, malzeme şerit genişliğine bant iyi kesilmiş ve düzgün ise 0,1–1 arasında bir değer ilave edilir. Düzgün değilse daha büyük boşluk gerektirir.
Saç kalınlığı ‘s’ 0,3- 2 2–3 3–4 4–6 6 -10
Dayanak yük ‘h’ 1,5 – 3 3–4 4–5 5 -5,5 5,5- 8
Ara saç kalınlığı ‘As’ 4–6 6–8 6–8 8–10 10–15
Tablo1–8 Kapalı kalıplara özgü dayanak ve ara saç yüksekliği
20
2–1 YAN ĐTĐCĐLER: Genelde çok işlemli kalıplarda malzeme şeridinin malzeme şerit yolu içinde bant yatağında daima aynı konumda kalmasını sağlar. Çok işlemli kalıplarda eğer yan itici kullanılmazsa malzeme şeridi, band yolunda bir miktar ön ve arka artık yönünde kayar. bu durumda üretilen parça içerisindeki boşlukların kenarlara olan uzaklıkları farklı olur. Yan iticiler ya yaprak yaylarla veya spiral yaylarla donatılırlar. Ayrıca direkt olarak yaprak yaylarla da itme yapılabilir. Yan iticilerin hareket safhası 0,2–0,8 mm olabilir. Yan iticilerin gereğinden fazla hareket etmesi kalıbın çalışması için zararlıdır. Yan iticiler sertleştirilmeden sonra taşlanmalı ve yerine iyi alıştırılmalıdır.
Önden Görünüş
Üstten Görünüş
C
Yan iticiler genelde alet çeliğinden yapılırlar.
D
Alttan Görünüş A
M akaranın Önden Görünüşü
Yandan Görünüş
Yandan Görünüş
H
J
K(min)
G
B
E(m in) F(m ax)
Pres hareketli başlığına bağlı olarak çalışan mekanik kumandalı yan itici
21
2-2DAYANAKLAR: malzeme şeridinin her pres kursunda eşit miktarda ilerlemesini düzenleyen elemanlara dayanak veya stop denir. Kalıbın önemli parçalarındandır. Bu elemanlar kalıplarda iki ana prensibi oluşturur. -
Kalıp içerisinde yürüyen malzeme şeridi tanzim edilmiş pozisyona getirmek. Bu işlemi arama ‘pilot’ pimleri yapar.
-
Malzeme şeridini kalıp içerisinde gerçek duruma getirmek
Bu prensipler üzerine kurulan dayanakları iki grupta toplayabiliriz. 1) Kalıptaki yerlerine ve yaptıkları görevlere göre Đlk dayanak Ara dayanak Son dayanak Biçimlerine göre Pimli dayanak düz silindirik dayanaklar Faturalı dayanaklar Yaylı silindirik dayanaklar Plaka dayanaklar Düz plaka dayanaklar Kademeli plaka dayanaklar Levye ‘parmak’ dayanaklar Otomatik dayanaklar Yan zımba ile yapılan dayanaklar Đlk dayanak malzeme şeridini gerçek stoplama pozisyonunda durdurur ara stoplar ise genelde malzeme şeridi el ile ilerletilen kalıplarda kullanılır. Biçimlerine göre tanıtılacak olan tüm dayanaklar gerçekte kalıptaki yerlerine göre sınıflandırmadaki görevleri yerine getirirler. PĐMLĐ DAYANAKLAR: Đlk ara ve son dayanak olarak kullanılabilir. Genelde matriste bulunur. Uygulanan tolerans çakma geçme olmalıdır. Pimli dayanağın geçeceği delik boydan boya delinmelidir. Bu şekilde yapmanın üç faydası vardır. 1)Kalıp altlığı delinmişse kalıp sökülmeden pimin boyunu ayar etmek mümkün olur. 2)Kalıp taşlandıkça yine pim ayarı yapılabilir. 3)Kalıp taşlanırken pimli dayanağın sökülmesi kolayca sağlanır. Pimli dayanaklar standart boyutlarda yapılır. Sertleştirilir ve taşlanır. Genelde malzeme şeridinin el ile ilerletildiği veya çekme kesme ile çekmenin aynı anda yapıldığı ardışık kalıplarda kullanılır. Bu dayanaklara ait şekiller görülmektedir.
22
Pim Dişi kalıp Yay (b)
(c)
Kalıp alt plakası (d)
dayanak (a)
Dişi kalıp
Sıyırıcı
Sıyırıcı
Dişi kalıp
dayanak montajı
dayanak (b)
Çeşitli pimli dayanaklar ve kalıba montajı 23
2 PLAKA DAYANAKLAR: Genelde son stop olarak kullanılır. Arzuya göre malzeme şeridini gerçek veya tanzim edilmiş pozisyonda durdurur. Kalıbın matrisine pim ve vida ile bağlanır. Takım çeliğinden yapılırlar. Sertliği 60 Rc- 62 Rc arasında olmalıdır. Malzeme şeridinin otomatik veya elle ilerletilmesinde kullanılabilir. Malzeme şeridinin plaka ile durdurulması şekilde görülmektedir. 3LEVYE ‘PARMAK’ DAYANAKLAR: Bu tür stoplar el ile ilerletilen kalıplarda birden fazla istasyon ‘hatve’ var ise ilk ve ara dayanak olarak kullanılır. Malzeme şeridi otomatik ilerletiliyorsa ara dayanak olarak kullanılmayabilir. Levye stop el ile çalışır. El ile ileri sürüldüğünde şekildeki gibi yataklandığı kanaldan ileri çıkarak malzeme şeridinin yürüdüğü kanala girer. Malzeme şeridi el ile itilerek stopa dayatılır. Bu arada pres çalıştırılır. pres üst ölü noktaya döndükten sonra stop bırakılır. Stop yay vasıtasıyla geri gelir veya el ile geri çekilir. Kalınlığı ise ara sac kadar olur. Genişliği ise genel kalıp konstrüksiyonuna bağlıdır. Levye dayanak malzemesi olarak imalat çeliği, sementasyon çeliği, kullanılabilir. Uç kısmı 58-Rc-62Rc sap sertliği ise 45Rc-48Rc olmalıdır.
Tipik bir dayanak şekli 24
4 OTOMATĐK DAYAMALAR: Malzeme şeridini esas pozisyonda stopa el değdirtmeden durdurur ve bırakır. Şekildeki otomatik dayamanın çalışma şekli şöyle gerçekleşir. A görünüşünde şerit sol tarafa doğru sürülmüş olup daha önceden kesilmiş olan D kenarı otomatik dayanak ucuna dayanarak şekilde görüldüğü gibi onu sonraki sol pozisyona ilerletir. Presin aşağı doğru inişinde 5 nolu kare başlı vida C şeklindeki görünüşteki gibi dayamanın ucunu yukarıya doğru kaldırır. Şimdi 3 nolu dayamanın gerilmesiyle yukarıya doğru bir açı meydana getirerek B görünüşündeki gibi dayamayı çeviri. Pres başlığı yukarı doğru kalktığında otomatik dayamanın ucu şerit köprüsünün üzerine düşerek şeridin altından kaymasına müsaade eder. Artık şerit köprüsü altından tam olarak geç tikten sonra dayanak ucu 3 nolu yayın tesiriyle kalıp bloğunun üst yüzeyine düşer. Şimdi dayanak daha sonraki kesilmiş şerit kenarının üzerine temas ederek yeniden ayarlamaya hazırdır. Bu hareketler oldukça yüksek hızlarda meydana gelir. Hızlı çalışmalarda hareketin gözle takibi mümkün değildir. Otomatik dayamaya meydana getiren parçalar şunlardır. 1-) Otomatik dayama 2-) Mesnet pimi 3-)Çekme yayı 4-)Yay desteği 5-) Kare başlı vida 6-) Kontra somun
6 5
1 A
3
4
2
B
Otomatik dayanak ve elemanları 25
5 YAN ZIMBA ĐLE YAPILAN DAYANAK: Hatve miktarı kadar kenarından kesilen malzeme şeridi ile de stoplama ilerleme yapılabilir. kalıplarda yan zımba denilen zımba malzeme şeridini hatve miktarı kadar keser.malzeme şeridi başlangıçta ve çalışma süresince yan zımbanın oluşturduğu
köşeye dayanır.bu yöntem bilhassa çok sayıda üretim yapan
kalıplarda tercihen kullanılır.genelde üç tipi vardır. 1) düz yan zımba 2)kademeli yan zımba 3)profilli yan zımba Şeklinde kullanılır. ADIM (H)
YAN ZIMBA KALINLIĞI
ÇENE GENĐŞLĐĞĐ
6
6
_
6–10
6
2
10–16
6–8
2,6
16–26
8–10
3
26–40
10–14
4
40–100
12–16
5
Tablo:2–1 Yan zımbalar için sayısal değerleri
H
H
Tek taraflı kademeli yan zımba
YK
YK
Ç
Ç
Ç
Çift taraflı kademeli yan zımba
26
2-3MERKEZLEME PĐMLERĐ: Merkezleme pimleri adım ayarlamaya yarar. Bu pimler sıkı alıştırılmalıdır. Zira sürtünmeden dolayı sarma ve pimlerde aşınma olur. Pilot ‘arama’ pimler, delme veya kesme zımbaları henüz malzeme ile temas etmeden önce bandı esas konumuna getirir. Bundan dolayı esas zımbalardan daha uzun olur. Pilot pimler klavuz tablasına kaygın geçme türünde alıştırılmalıdır. Arama pimlerinin uçları aşağıda belirtildiği gibi yapılır. 1)Mermi uçlu: 2)Konik uçlu:
Od
Od
R o
90 konik uçlu
R
Od
R
R
Mermi uçlu arama pimi
60 konik uçlu
o
27
2–4 ZIMBALAR: Üretilmesi gereken parçaların kesilmesini ve biçimlendirilmesini sağlayan kalıp elemanına zımba denir. Bu elemanlar kalıplarda matrisi bütünler. Matriste olduğu gibi yapımında bora12 adı verilen alaşımlı çelik kullanılır. Bu kalıp elemanını aşağıda belirtildiği gibi sınıflandırabiliriz. 1) Yapmış olduğu göreve göre a)Kesici zımbalar b)Biçimlendirici zımbalar c)Ardışık zımbalar 2)Konstrüksiyonuna ‘yapım ve bağlama durumlarına göre a)Düz zımbalar b)Ökçeli zımbalar c)Silindirik zımbalar d)Prizmatik zımbalar Kesici Zımbalar: levha halindeki malzeme üzerinde herhangi biçimde kesici etkisi olan zımbalardır. Kesme kalıplarında kullanılır. Kesme zımbaları, küçük saat ve müzik aletleri parçalarından büyük otomobil çamurlukları, çatıları, kapıları gibi çok elemanlı iş parçaları için tertiplenir. Đmal edilecek iş parçasının ölçüsünü kullanılan zımbanın tipi ile kararlaştırılır. Resim çizerken aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir: Biçimlendirici Zımbalar: Bu sınıftaki zımbalar bükme çekme şekillendirme gibi görevleri yapan zımbalardır. Ardışık Zımbalar: Kesici ve kesici olmayan zımbaların görevleri aynı zımbada birleştirilmiştir. Düz Zımbalar: Genelde doğrudan doğruya zımba tutucusuna vida ve pimler aracılığı ile bağlanan büyük boyutlardaki zımbalardır. Ökçeli Zımbalar: Ökçenin amacı yanal yer değiştirmelere karşı koymaktır. Ayrıca üç doğrultuda oluşan itme kuvvetini engeller. Silindirik zımbalar: Kesitleri dairesel olan zımbalardır. Prizmatik Zımbalar: Kesitleri kare dikdörtgen veya çokgen olan zımbalardır.
28
R R
B
A
Ökçeli zımba
C
Silindirik zımba
Prizmatik zımba
Pres kalıplarında kullanılan zımbalar burkmaya flambaja çalışırlar. Kesitli boyuna göre büyük olan zımbalar burkulmayı yenerler. Fakat küçük kesitli zımbalar burkulmaya göre kontrol edilerek uygun boy saptanmalıdır. Bu hesapta kesme kuvveti burkulma kuvvetine eşit alınır. Pk=UxSx حk Pk=
π 2 xExI Lz 2
Ux Sx حk =
π 2 xExI Lz 2
Bu formülden Lz çekilirse Lz=
π 2 xExI UxSxτk
Formüldeki simgeler Lz=uygun zımba boyu
mm
E=Elastikiyet modülü
kgf/mm2
S=Saç kalınlığı
mm
حk=kesilme gerilmesi
kgf/mm2
U=Kesilen boy veya çevre
mm
I=Atalet momenti
mm4 29
Bilindiği gibi atalet momenti kesitin biçimine göre değişkendir. Bundan dolayı bazı kesitlerin atalet momentini veren formüller aşağıda verilmiştir.
Zımba kesiti
I Atalet momenti 4
I=
a
a mm 12
4
a
4
3
a
I= b.a mm 12
h
a.h mm I= 36
b 3
4
a
d
4
4
d mm I= 64 4
4
I= 0,5443.a mm a
30
2–5 ZIMBA TUTUCU: Zımbaları tutan elemana denir. Yapımında alet çeliği veya kalın saç levha kullanılır. Alet çeliği çoğu kez uzun ömürlü olması nedeniyle istenen kalıplara uygulanır. Eğer sertleştirilmesi istenirse sertlik değeri 47–50 Rc arasında olmalıdır. Zımba tutucusunun büyüklüğü üretilecek parçaya göre belirlenir. Ayrıca bu büyüklük kesme kalıplarında matris veya kılavuz tablasına eş değer alınır. Zımbalar zımba tutucusuna dik, alıştırma türü ise kaygın veya tutuk geçme olmalıdır. Zımba tutucusu bilhassa kesme kalıplarında kılavuz tablası ve matrisle birlikte işlenmelidir. Zımbalar köşeli değilse zımba tutucusunun içinde konum değiştirmemesi için önlemler alınmalıdır. Ayrıca zımbaların zımba tutucusundan düşmemesi için kademeler yapılır. Bu kademeler kolay işlenecek şekilde konstrükte edilmelidir.
2–6 DARBE SACI: Zımba tutucusu ile sap tutucusu arasına konan elemana denir. Sertleştirilir ve taşlanır. Görevi zımbada oluşan kuvvetin sap tutucusuna geçmemesini sağlar. Bozulmasını
önler.
Bu
eleman
tüm
pres
kalıplarında
15kğ/mm²üzerinde bulunan kalıplara uygulanır. Pem=
Pk A
bulunur.
formülü ile hesaplanır.
kgf/mm2
Pem=Yüzey basıncı A=zımbanın baş kısmına ait alan yani darbe sacı ile temas eden alan Pk kesme kuvveti veya bükme kuvveti
Pem =
Pk > 25kgf/mm2 axb
Yüzey
mm2 kgf
olursa darbe sacı kullanılır.
31
basıncı
2–7 SAP VE SAP TUTUCUSU: Zımba grubunun pres koçuna bağlanmasını sağlayan elemanlara denir. Sap kalıbın bağlandığı prese göre yapılır. Değişik şekilde sap tutucusuna tespit edilirse de en çok kullanılan türü vidalı olandır. Saplara ait boyutsal değerler çizelgelerde belirtilmiştir. Çok büyük kalıplarda sap bulunmaz. bu gibi kalıplarda zımba grubu doğrudan doğruya pres koçuna cıvata veya pabuçlarla bağlanır. Sapın görev yaparken dönmemesi için bazı önlemler alınmalıdır. Dik olarak sap tutucusuna bağlanmalıdır. Sap tutucusu zımba tutucusunun boyutsal değerlerine göre yapılır. Zımba grubunun projelendirilmesinde en önemli özellik kalıp sapının sap tutucusuna bağlanacağı yerin saptanmasıdır. Bu yer ‘nokta’ kesme kuvvetlerinden doğacak toplam döndürme momentlerinin cebirsel olarak sıfır değerini verdiği zımba veya zımbaların ağırlık merkezidir. Seçilen koordinatlara göre kalıp sapının yerleştirileceği nokta aşağıdaki formüllerle hesaplanır.
u5
u4
Y`2 Y4
u1
Y1 Y2 Smy
u3 u 2
X5 X4 Smx X3 X2 X1 X`2
Σ(U.x) Smx =
U1.X1+U2 .X2 +U3 .X3 +U4.X4………+Un. Xn =
ΣU
U1+U2+U3+U4………….+Un
Σ ( U.y ) Smy =
U1.Y1+ U2.Y2 +U3.Y3.+U4.Y4………….+Un .Yn =
ΣU
U1+U2+U3+U4 ……………..Un 32
2–8 MALZEME ŞERĐDĐ VE ĐŞLEM SONUCU OLUŞAN TERĐMLER: Kesme kalıplarında kullanılan ilkel parçaya band veya malzeme şeridi denir Ön ve Arka uç: Malzeme şeridinin kalıba ilk sürülen ucuna ön, arkada kalana ise kuyruk veya arka uç denir. Üretilen Parça Boşluğu: malzeme şeridinde üretilen parçaların biçimine göre oluşan boşluğa denir. Adım- Đlerleme Miktarı: bandın her pres kursunda kalıp üzerinde eşit miktarda kat ettiği yola denir. Köprü: malzeme şeridinde oluşan üretilen parça boşlukları arasında kalan parçacığa artık malzeme köprüsü veya sadece köprü denir. Ön ve Arka Artık: üretilen parça boşluğu ile operatör boşluğu arasında kalan parçacığa ön, pres gövdesi arasında kalana ise arka artık denir. Üretilen Parça: kalıbın ürünü olan iş parçasına denir. Artık Parça: üretilen parçadan çıkarılan parçacığa denir. Yan Zımba Payı: Adım ayarında yan zımba kullanılıyorsa onun için oluşturulan köşe miktarına denir. Kalıp bir iş parçasını ya bitirmiş olarak veya sonra üzerinde ayrı işlemler yapılacak şekilde üretilebilir. Saç kalınlıklarına ve malzeme şerit genişliğine göre köprü ön ve arka artık
YZP
değerleri belirtilen tabloda (Tablo2–7) verilmiştir.
s Mg
Mg
a
bü
s
B Yan kesicisz kesme
Yan kesicili kesme
33
Saç kalınlığı (mm)
a mesafesi Kesilen genişlik bü veya şerit genişliği Mg 10
0,10 0,18 0,20 0,22 0,24 0,28 0,32 0,38 0,40 0,50 0,55 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 3,50 4,0 4,50 4,75 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
YZP mesafesi
1,2 1,2 1,2 1,2 1,3 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,4 1,3 1,2 1,2 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
50 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,9 2,5 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 4,5 4,5 5,0 5,5 6,0 7,0 8,0
100
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
150
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
250
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 10,0
350
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 6,2 6,5 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0
500
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 10,0 11,0 12,0
Şerit genişliği Mg 1000 20
50
75
100
1,0 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 2,4 2,4 2,6 2,8 3,0
1,2 1,2 1,2 1,3 1,3 1,3 1,4 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,5 2,8 3,0 3,3 3,5
1,5 1,5 1,5 1,6 1,6 1,6 1,7 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 1,9 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 1,9 2,0 2,0 2,0 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
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 8,5 9,0 10,0 10,0 11,0 12,0 13,0
Tablo 2–7
34
2–9 ÜRETĐLEN PARÇALARIN MALZEME ŞERĐDĐNE VE VERĐM HESABI YERLEŞTĐRĐLMESĐ: Seri üretimde malzeme tassarufu önemli etkenlerdendir. Malzeme şeridinden veya boyutları bilinen parçadan en az kayıpla faydalanmak istenilir..bundan dolayı üretilecek parçalar kağıt üzerinde değişik durumlarda malzeme şeridine klasik ‘kapalı’ ve uç kesme yöntemlerine göre çizilir.Çizilen pozisyonlardan hangisinde faydalanma oranı fazla ise o pozisyon esas alınarak kalıbın konstrüksiyonu hazırlanır. Üretilen net alan An ile bir adımda kullanılan kaba alan Ak oranlamasıyla elde edilen An değere faydalanma katsayısı denir. O halde faydalanma katsayısı ηf = x100 Ak Đle bulunur.% kayıp katsayısı ise ηk = 100 − ηf formülü ile bulunur. Klasik ‘kapalı’ yerleştirme yönteminde önce üretilecek parça bulunan boşluklar düşürülür. En son işlemde üretilecek parçanın formuna uygun zımba ile esas parça kesilir. Sonuçta malzeme şerit iskeleti oluşur. Bu tip yerleştirme genelde karışık parçalara ve hassas parçalara uygulanır. Verimli ise max %65- %70 civarındadır Uç kesme yöntemi ise simetrik parçalara uygulanır. Parçanın formunu oluşturacak zımbalar uygun şekilde yerleştirmede dağıtılır. Bu dağıtımla oluşan parçaların biri birinden ayrılması ise giyotin makas sistemi gibi olur. Parçaların durumuna göre verim %60-%90 arasında olabilir. Bu yerleştirme tipi ölçü yönünden çok hassas olan parçalara uygulanması kalite yönünden sakıncalıdır.
3-1 KESME KUVVETĐ: Üretilen parçanın zımbaya karşı gösterdiği dirence kesme kuvveti denir. Bu kuvvetin önceden hesaplanması gerekir. Bu gereklilik presi seçmek ve kalıp elemanlarının büyüklüklerini belirlemek için ana etkendir. Bu kuvvet; 1)Kesilen malzemenin cinsine 2)Kesilen çevre ve boyun büyüklüğüne 3)Kesilen malzemenin kalınlığına bağlıdır.
35
Eğim verilmiş matris ve zımbaya örnek
O halde kesme kuvveti Pke=U.S.حk olur. Bu formül paralel yüzeyli kesme kalıpları içindir. Preslerin aşırı yüklenmelerini önlemek ve kalıpları fazla aşınmaya karşı korumak için bu kesme kuvveti zımba ve matris yüzeylerine belirli açıda eğim verilerek küçültülür. Bu tür kalıplarda kesme kuvvetini veren formül Pke=U.S.حk.0,67 olur. Üretilen parçadaki deformasyonu önlemek için içerden çıkan parça kullanılacaksa eğim matrise delik kullanılacaksa zımbaya verilir.
36
Malzeme kurşun kalay alüminyum duralümin Çinko Bakır Pirinç Haddelenmiş bronz Yeni gümüş Saç demir Çekme sacı Çelik saç 0,1 karbonlu çelik 0,2 karbonlu çelik 0,3 karbonlu çelik 0,4 karbonlu çelik 0,6 karbonlu çelik 0,8 karbonlu çelik 1,0 karbonlu çelik Silisyumlu çelik Paslanmaz çelik saç
Kesme mukavemeti Yumuşak (kgf/mm²) 2–3 3–4 7–9 22 12 18–22 22–30 32–40 28–36 32 30–35 40–50 25 32 36 45 56 72 80 45 52
Kesme mukavemeti Sert (kgf/mm²) — — 13–16 38 20 25–30 35–40 40–60 45–56 40 — 55–60 32 40 48 56 72 90 105 56 56
Tablo 2–9
3-2 KESME ĐŞĐ: Bilindiği gibi paralel yüzeyli kalıplarda kesme yolu kesilen malzemenin kalınlığına eşittir. Kesme olayında belirtildiği gibi parçanın 2/5–2/3 kesilir. Diğer kalan koparak ayrılır ve kesme tamamlanır. o halde kesme işi;
Đk =
PkxSx0,6 kgf 1000
Eğik bilenmiş kalıplarda ise;
Đk = Xx
PkxHxS 1000
H=Eğim yüksekliği mm H=S için X= 0,5-0,6 H=2S için X= 0,7-0,8 alınır.
37
3-3KESME GÜCÜ: Kesme gücünü bulabilmek için aşağıdaki formüller uygulanır.
Nk=
Đk t
Nk=
Đkxn BG olur. 60 x75 xη
=
Đkxn 102 x60 xη
Nk=kesme gücü
KW
Đk=kesme işi
kgm
KW
n= dakikadaki strok sayısı
38
KAYNAKÇALAR 1)Đbrahim uzun, Yakup yetişkin: saç metal kalıpçılığı Milli eğitim basım evi 1997 2)Teknik Öğretmen Hüseyin Kurt, Kalıpçılık Tekniği ve konstrüksiyon kesme kalıplar, Orkun Yayınevi, 1988 3)
