BÖLÜM- VII SAÇ METAL KALIPLARININ SINIFLANDIRILMASI 7.1 KESME KALIPLARI Kesme işlemleri, arzu edilen üretim şekli ve parçanın biçimine göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir. 1- Şerit malzemeden parçanın doğrudan kesilmesi; a. Giyotin makaslarıyla kesme, b. Kalıplarla artıksız kesip ayırma, c. Ayırma zımbalarıyla kesip ayırma, d. Kesme zımbalarıyla delme. 2- Delme işlemleri; a. Koparma zımbalarıyla delme, b. Koparma kalıplama, c. Delme ve biçimlendirme kalıplama. 3- Çentik açma işlemleri; a. Yarı çentik açma, b. Çentik açma. 4- Ölçü ve kontrol işlemleri; a. Kesip düzeltme, b. Traşlama. 1.a- Giyotin Makaslarıyla Kesme: Kalıplama işlemi görecek şerit malzemeler ve doğrudan şerit malzemeden üretilecek düzgün kenarlı dikdörtgen, kare ve benzeri simetrik parçalar giyotin makaslarıyla kesilir (Şekil 7.1). Giyotin makaslarıyla şerit malzeme veya parça üretimi, aşağıdaki amaçlar için yapılır.
1. Saç levhalardan veya rule saç levhadan şerit malzeme kesme, 2. Elle ilerletmeli kalıplar için kısa boylu şerit malzeme kesme, 3. Saç levhalardan kesilen şerit malzemelerden kare ve dikdörtgen çekme, bükme ve benzeri işlemlere tabi tutulacak parçaların doğrudan kesilmesi amaçlanır.
Şekil 7.1 Giyotin makasıyla kesme 1.bKalıplarla Artıksız Kesip Ayırma: Şerit malzemeden artıksız veya çok az artık malzeme sarfiyatı ile parçaların kalıplarda üretilmesi işlemidir (Şekil 7.2, 7.3, 7.4, 7.5).
Kalıp sapı
Kalıp Üst Plakası Yay Kesici zımba
Baskı plakası Şerit m alzeme
Kalıp Alt Plakası
Şekil 7.2 Ayırma kalıbı ve kalıplama konumu
Ayırma zımbası
Ayırma zımbası
Dayama
Boşaltma zımbası
Dayama
Ayrılan parça
Ayrılan parça
(a)
(b)
Şekil 7.3 Farklı iki ayırma işleminin şerit malzeme üzerinde gösterilişi
A y ır m a ç iz g is i Ş e r it m a lz e m e K e s ile n p a r ç a A r t ık p arça
A y ır m a ç iz g is i
Ş e r i t m a lz e m e K e sile n p a r ç a
A y ır m a ç i z g is i
A y ır m a ç iz g isi
Ş e r it m a lz e m e K e s ile n p a r ç a
A r tık p arça A y ır m a ç iz g is i
Ş e r it m a lz e m e K e s ile n p a r ç a
Şekil 7.4 Artıksız kesip ayırma işlemlerinin şerit malzemeler üzerinde gösterilişi
Ayırmaçizgisi
Dayama
Dayama
Ayırma çizgisi
(a)
(b)
Ayırma zımbası
Delme zımbası
Çentik açma zımbası
Dayama
Dayama
(c)
(d)
Şekil 7.5 Delme ayırma ve çentik açma ayırma ardışık kalıplama işlemlerinin şerit malzemeleri üzerinde gösterilişi 1.cAyırma Zımbalarıyla Kesip Ayırma: Bu tip kalıplama işlemlerinde parça , şerit malzemeden doğrudan ayırma zımbasıyla ayrılmaktadır. Ölçü tamlığı istenmeyen ve artık malzeme sarfiyatının az olması gereken kalıplama işlemlerinde parçalar , şerit malzemeden ayırma zımbalarıyla ayrılır (Şekil 7.6 , 7.7 ). 1.d- Kesme Zımbalarıyla Delme: Kesme zımbalarıyla delme işlemi , kesme payı ilave edilen şerit malzemeden tam ölçüde kalıplama işlemidir. Bu tip kalıplama işleminde şerit malzemeden arta kalan kısma şerit malzeme iskeleti denir. Şekil 7.8 de delme zımbalarıyla kalıplama işlemi gösterilmektedir.
D a y a m a
D a y a m a M a lz e m e şe r iti
M a lz e m e şe r iti
A y ır m a ç iz g is i
A y ır m a ç iz g isi
(a)
(b)
Şekil 7.6 Değişik biçimli parçaların ayırma kalıplarıyla Üretiminin şerit malzeme üzerinde gösterilişi
A y ır m a ç iz g is i
Ş e r it m a lz e m e K e s i l eA n r t ı k p a r ç ap a r ç a
A y ır m a ç iz g is i
Ş e r it m a lz e m e K e sile n p ar ça A r t ık p arça
A y ır m a ç iz g is i
Ş e r it m a lz e m e K e s i l e An r t ı k p arçap arça
Şekil 7.7 Ayırma zımbalarıyla kalıplanan ve artık parçaların şerit malzeme üzerinde gösterilişi
Ş e r it is k e le t Ş e r it m a lz e m e
K e s ile n p a r ç a
K e s ile n p a r ç a
K e s ile n p a r ç a
Şekil 7.8 Kesme zımbalarıyla kalıplama işlemlerinin şerit malzeme üzerinde gösterilişi 2.a- Koparma Zımbalarıyla Delme: Kalıplanan parça üzerindeki deliğe vida açılacaksa veya kılavuz salınacaksa delme işlemi, keserek değil de koparma delme zımbalarıyla yapılır. Bu tip kalıplama işleminde artık malzeme yoktur ancak, delik çevresinde çapaklanma meydana gelir (Şekil 7.9). 2.b- Koparma Kalıplama: Kalıplanan parça üzerinde koparma ve kopan parçanın da şekillendirme işlemi varsa, bu tip parçalar koparma kalıplarıyla kalıplanır. Şekil 7.10 da, üzerinde çok fazla işlem bulunan şerit malzeme ve koparma bükme işleminin kısmi kesiti alınan kalıplama şekli gösterilmektedir.
Delme zımbası
Baskı plakası
Kalıplanan parça Dişi kalıp
Şekil 7.9 Koparma delme kalıplama işlemi ve kalıbın çalışma konumu
A
Kılavuz pimi deliği
Çentik
45° bükme Bükme
Yarı - çentik
Çentik
A
Bükme
Koparma ve bükme A- AKesiti
Şekil 7.10 Kalıplama işlem basamakları ve koparma bükme kısmi 2.c- Delme ve Biçimlendirme Kalıplama: Delme ve biçimlendirme kesme kalıbı, bütün işlemi aynı anda yapan kalıptır. Kalıp maliyetini ve kalıplama işlem basamaklarını artırmamak için delme ve biçimlendirme kesme kalıbı Şekil 7.11 de gösterilmektedir. 3.a- Yarı- Çentik Açma: Kalıplanacak parça, birden fazla kalıplama işlemine tabi tutulacaksa, bu parçanın ilk işlemde şerit malzemeden ayrılması istenmez. Bu nedenle parça çevresinde yarı ve tam çentik açma işlemleriyle birlikte diğer kalıplama işlemleri aynı kalıpta tamamlanır ve en son olarak da parça şerit malzemeden ayrılır (Şekil 7.12).
Z ım b a
K a lıp la n a n p a rç a
Ş e rit m a lzem e D işi k a lıp
Şekil 7.11 Delme ve biçimlendirme kesme kalıbı
K ılavuzpim i deliği
A rtıkparça
A yırm a
K alıplanan parça
A yırm a
Şekil 7.12 Yarı ve tam çentik açma kalıplama 4.a- Kesme Düzeltme Kalıbı: Çekme işlemi yapılan parçanın ağız çevresinde meydana gelen çapakların kesilerek düzeltilmesi işlemidir. Çekilen
parçaların ağız kısmında meydana gelen buruşma, uzama veya ölçü fazlalıkları Şekil 7.13 de görüldüğü gibi kesme düzeltme kalıplarıyla giderilir.
K esipdüzeltm e
Ç ekm e
A rtıkparça
(a)
Çekm e
Kesipdüzeltm e
Artıkparça
(b) Şekil 7.13 Kesme düzeltme işlemine tabi tutulacak parçalar 4.b- Traşlama: Daha önce kalıplanan parçaların kesme yüzeylerindeki çapakların traşlama işlemidir. Traşlama, kesme düzeltme işleminin daha hassas şeklidir. Şekil 7.14 de daha önce kalıplanmış parçanın traşlama kalıplama işlemi gösterilmektedir.
Çapak
Zımba Traşlanmış yüzey
Kalıplanan parça
Çapak boyu
Dişi kalıp
Şekil 7.14 Traşlama kalıplama işlemi 7.2 KESME TEORİSİ
Daha öncede belirttiğimiz gibi saç metal kesme kalıpları, kesme işleminin çeşidine göre değişik isimler almaktadır. Ancak, bu tür kalıplar keserek işlem yaptığı için kesme kalıpları kapsamına girmektedir. Saç malzemenin kesilmesinde zımbaya ve dişi kalıba uygulanan kuvvete “kesme kuvveti” denir (Şekil 7.15).
K e s m e k u v v e ti
(a) Kiriş kesme K esm e d ü z le m i K e s m e k u v v e ti K esm e d ü z le m i
K esm e k u v v eti
(b) Saç kesme
K esm e d ü z le m i
(c) Kalıpla kesme
Şekil 7.15 Kesme kuvveti Kalıp boşluğu fazla olan körelmiş zımba ve dişi kalıpla yapılan kalıplama işleminde, şerit malzeme kesilmeye değil ön bükülmeye sonrada kopmaya zorlanır (Şekil 7.16). Dişi kalıp ve zımbaya uygulanan kesme kuvvetine karşı saç malzemenin göstermiş olduğu gerilme, kesme gerilimi veya saç malzemenin kesme direnci denir.
Z ım b a
K esm e k u v v eti
K esm e k u v v eti
(a )
D iş i k a lıp
B ükm e g e r il im i
(b )
K e sile n p a r ç a (c )
Şekil 7.16 Kesme kalıbında işlem safhaları
7.2.1 Kalıp boşluğu: Dişi kalıpla zımba arasındaki tek taraflı ölçü farkına, kalıp boşluğu denir. Tek taraflı kalıp boşluğu, kalıplanan malzemenin cinsine, kalınlığına ve çekme dayanımına göre Çizelge 7.2, 7.3 ve 7.4 den bulunur. Tek taraflı kalıp boşluğu, kesme kuvvetine etki eder. Boşluğu normal verilmiş zımba ve dişi kalıpla yapılan kesme işleminde, zımba malzemeye bir miktar batar. Bu batma miktarına, zımba batma derinliği denir ve malzemelerin cinsine göre % zımba batma oranı olarak açıklanır (Çizelge 7.1). Kesme kalıplama işleminde, zımba şerit malzemeye bir miktar batar ve kesme kuvvetine karşı koyamayan parça şerit malzemeden ayrılır. Kalıplanan parça incelendiğinde sırasıyla yuvarlanma, kesme yüksekliği (parlak kısım), kopma ve çapak safhalarından geçerek kalıplandığı görülür. Şekil 7.17 de kalıbın kesilen parçaya etkisi gösterilmektedir.
Z ım b a
c
D i ş i k a l ıp
Z ı m b a b a t m a d e r in liğ i
K e s il e n p arça
Ç apak P a r la k k ıs ım
K opm a
Y u v a r la n m a y ü k s e k liğ i
Şekil 7.17 Kalıbın kesilen parçaya etkisi
Çizelge 7.1 Malzemelerin cinsine göre yüzde zımba batma oranı, (% Z.B.O)
Malzemenin cinsi
Alüminyum Bakır Çinko Kurşun Pirinç Kalay Bronz % 0,10 C’lu Çelikler: Gerginliği giderilmiş Soğuk haddelenmiş % 0,20 C’lu Çelikler: Gerginliği giderilmiş Soğuk haddelenmiş % 0,30 C’lu Çelikler: Gerginliği giderilmiş Soğuk haddelenmiş Silisyumlu çelikler Nikel
Zımba batma oranı, % 60 55 50 50 50 50 25 50 38 40 28 33 22 30 55
Tek taraflı kalıp boşluğu malzemenin cinsine, üretilecek parçanın sayısına ve ölçü tamlığına göre pratik olarak sırasıyla malzeme kalınlığının %36, %15, %10, %5, %3 ve %1’i kadar alınır. Çok sert malzemelerde tek taraflı kalıp boşluğu artırılır. Ayrıca kumaş, keten karton ve benzeri malzemelerin kalıplanmasında tek taraflı kalıp boşluğu malzeme kalınlığının %1,5 - %2,5 arasında alınır. Tek taraflı kalıp boşluğunun iki katı, toplam kalıplama boşluğunu verir. Kalıplanan parça ardışık veya birleşik delme ve kesme kalıplarıyla üretiliyorsa toplam kalıplama boşluğu, delme işlemlerinde dişi kalıba ilave edilir. Kesme işlemlerinde ise toplam kalıplama boşluğu zımba ölçüsünden çıkarılır. Şekil 7.18 ve 7.19 da toplam kalıplama boşluğunun dişi kalıba ve zımbaya uygulanışı gösterilmektedir.
Ç ık ar
T op la
T o p la
Ç ık a r T op la
Ç ık ar
T op la
Ç ık ar
S ab it
S a bit
(a)
(b)
Boşluk zımbaya verilir
Boşluk dişi kalıba verilir
Şekil 7.18 Dişi kalıp ve zımbaya verilen boşluk Çizelge 7.2 Gruplandırılmış malzemeler için tek taraflı kalıp boşluğu diyagramı
0 ,2 5 4 0 ,2 3 0
,5 %7
T
Tek taraflı kalıp boşluğu C, mm
0 ,2 0 0 0 ,1 7 5 0 ,1 5 0 0 ,1 2 5 0 ,1 0 0 0 ,0 7 5 0 ,0 5 0
0 ,1 5 7
b ma
= k c %6T oşlu
tala Or c= le er şluk em a bo alz m T M a l %4,5 rta rup er O l 3. G e m alze k c= up M boşlu .2 Gr lama a t r rO emele Malz p u r 1. G
0 ,0 2 5 2 ,1 0 ,5 0 ,7 5 1 ,0 1 ,2 5 1 ,5 1 ,7 5 2 ,0 2 ,2 5 2 ,5 2 ,7 5 3 ,0 M a lz e m e k a lın lığ ı , m m
1. Grup malzeme: Alüminyum ve alaşımları, 2. Grup malzeme: Pirinç, bakır ve orta sertlikteki çelikler, 3. Grup malzeme: Sert çelik ve paslanmaz çelikler v.b. Tek taraflı kalıp boşluğuna göre bir kesme kalıbında aynı cins olmak
kaydıyla farklı kalınlıklardaki saç malzemenin max. ve min. saç kalınlığı Çizelge 7.3 den bulunur. Çizelge 7.3 Bir kesme kalıbında tek taraflı kalıp boşluğuna göre kalıplanabilecek max. ve min. saç malzeme kalınlığı diyagramı
4 ,7 5 " M in " - M a x im u m b o ş lu k la m in im u m m a lz e m e k a lın lığ ı 4 ,5 0 " M a x " - M in im u m b o ş lu k la 4 , 2 5m a x i m u m m a l z e m e k a l ı n l ı ğ ı 4 ,0 0 3 ,7 5 3 ,5 0 3 ,2 5 3 ,0 0
Malzeme kalınlığı , mm
2 ,5 0 2 ,2 5 2 ,0 0 1 ,7 5 1 ,5 0 1 ,2 5 1 ,0 0
"Max "Max" 2 " 1. Grup Malzemel " M er . G a x rup Malz " "Min 3. Gru emeler " 2. G p Malz"M emienle"r1. rup M Grup alzem Malze eler meler
2 ,7 5
" "Min
eler alzem M p u 3. Gr
0 ,7 5 0 ,5 0 , 0 02 , 500 5, 0 07 , 510 0, 1 02 ,510 5, 1 07 . 520 0, 2 2 5 T e k ta r a flı b o ş lu k C , m m
Zım ba c
Z ım ba
Ö lçü-2c
c
c
Şeritm alzem e
Ö lçü
Ö lçü+2c
D işi kalıp
Ö lçü
c
(a) Kesme
(b) Delme
Şekil 7.19 Dişi kalıp ve zımbaya verilen kalıp toleransı
Çizelge 7.4 Çekme dayanımlarına göre tek taraflı kalıp boşluğu
Saç kalınlığı (T) , mm
k gla/mr2ım, M a lz e m e le r in ç e k m e d a y ab n= ım 5 -1 0 1 5
20
25
30
35
40
45
50
60
70
T e k t a r a f lı k a lıp b o ş lu ğ u ( C ) , m m 0 ,2 5 0 ,0 0 8 0 ,0 1 0 0 , 0 1 1 0 ,0 1 3 0 ,0 1 4 0 ,0 1 5 0 ,0 1 6 0 ,0 1 7 0 ,0 1 8 0 , 0 1 9 0 , 0 2 1 0 ,5 0 0 ,0 1 6 0 ,0 1 9 0 ,0 2 2 0 , 0 2 5 0 , 0 2 7 0 ,0 3 0 0 ,0 3 0 0 ,0 3 4 0 ,0 3 5 0 , 0 3 9 0 ,0 4 2 0 ,7 5 0 ,0 2 4 0 ,0 2 9 0 ,0 3 4 0 , 0 3 8 0 .0 4 1 0 , 0 4 4 0 ,0 4 7 0 ,0 5 0 0 ,0 5 3 0 , 0 5 8 0 , 0 6 3 1 , 0 0 0 ,0 3 2 0 .0 3 9 0 ,0 4 5 0 , 0 5 0 0 ,0 5 5 0 ,0 5 9 0 ,0 6 3 0 ,0 6 7 0 , 0 7 1 0 , 0 7 8 0 ,0 8 4 1 , 2 5 0 ,0 4 0 0 ,0 4 8 0 ,0 5 6 0 ,0 6 3 0 ,0 6 9 0 , 0 7 4 0 ,0 7 9 0 ,0 8 4 0 ,0 8 8 0 , 0 9 7 0 ,1 0 5 1 , 5 0 0 ,0 4 7 0 , 0 5 8 0 ,0 6 7 0 ,0 7 5 0 ,0 8 2 0 ,0 8 9 0 ,0 9 1 0 , 0 9 9 0 ,1 0 6 0 ,1 1 6 0 ,2 1 6 1 , 7 5 0 ,0 5 5 0 ,0 6 8 0 ,0 7 8 0 , 0 8 8 0 ,0 9 6 0 , 1 0 4 0 ,1 1 1 0 ,1 1 7 0 ,1 2 4 0 , 1 3 6 0 ,1 4 7 2 ,0 0 0 ,0 6 3 0 , 0 7 7 0 ,0 8 9 0 , 1 0 0 0 .1 1 0 0 ,1 1 8 0 ,1 2 6 0 ,1 3 4 0 , 1 4 1 0 , 1 5 5 0 ,1 6 7 2 ,2 5 0 ,0 7 1 0 . 0 8 7 0 ,1 0 0 0 ,1 1 3 0 ,1 2 3 0 ,1 3 3 0 ,1 4 2 0 , 1 5 1 0 ,1 5 9 0 ,1 7 4 0 ,1 8 8 2 ,5 0 0 ,0 7 9 0 , 0 9 7 0 ,1 1 2 0 , 1 2 5 0 , 1 3 7 0 ,1 4 8 0 ,1 5 8 0 ,1 6 8 0 ,1 7 7 0 ,1 9 4 0 ,2 1 0 2 ,7 5 0 ,0 8 7 0 , 1 0 7 0 , 1 2 3 0 , 1 3 8 0 ,1 5 1 0 ,1 6 3 0 ,1 7 4 0 ,1 8 5 0 ,1 9 5 0 ,2 1 3 0 ,2 3 0 3 ,0 0 0 ,0 9 5 0 , 1 0 6 0 ,1 2 4 0 , 1 5 0 0 ,1 6 4 0 ,1 7 8 0 ,1 9 0 0 , 2 0 1 0 ,2 1 2 0 ,2 3 2 0 ,2 5 0 3 ,5 0 0 ,1 2 7 0 ,1 5 5 0 ,1 7 9 0 , 2 0 0 0 ,2 1 9 0 ,2 3 7 0 ,2 5 3 0 ,2 6 8 0 ,2 8 3 0 , 3 1 0 0 ,3 3 5 4 ,0 0 0 ,1 5 8 0 ,1 9 4 0 ,2 2 4 0 , 2 5 0 0 ,2 7 4 0 ,2 9 6 0 ,3 1 6 0 ,3 3 6 0 ,3 5 4 0 , 3 8 8 0 ,4 2 0 4 ,5 0 0 ,1 9 0 0 ,2 3 2 0 ,2 6 8 0 , 3 0 0 0 ,3 2 9 0 ,3 5 5 0 ,3 7 9 0 ,4 0 0 0 ,4 2 4 0 , 4 6 5 0 ,5 0 0 5 ,0 0 0 ,2 2 0 0 ,2 7 0 0 , 3 1 3 0 , 3 5 0 0 ,3 8 4 0 ,4 1 5 0 ,4 4 2 0 ,4 7 0 0 ,4 9 5 0 ,5 4 3 0 ,5 8 6 6 ,0 0 0 ,2 8 5 0 ,3 5 0 0 ,4 0 0 0 , 4 5 0 0 ,4 9 3 0 ,5 3 3 0 ,5 6 9 0 ,6 0 5 0 ,6 3 6 0 , 6 9 8 0 ,7 5 0 7 ,0 0 0 ,3 4 8 0 ,4 2 5 0 ,4 9 0 0 , 5 5 0 0 ,6 0 3 0 ,6 5 1 0 ,6 9 5 0 ,7 3 8 0 ,7 7 8 0 , 8 5 0 0 ,9 2 0 8 ,0 0 0 ,4 1 0 0 ,5 0 0 0 ,5 8 0 0 , 6 5 0 0 ,7 1 0 0 ,7 8 0 0 ,8 2 0 0 ,9 2 0 1 ,0 0 8 1 ,0 5 0 1 ,1 0 0 1 0 ,0 0 0 ,5 4 0 0 ,6 5 8 0 ,7 6 0 0 , 8 5 0 0 ,9 7 0 1 ,0 0 8 1 , 0 7 5 1 ,1 4 0 1 ,2 0 2 1 ,3 1 8 1 ,4 2 3 1 2 ,0 0 0 ,6 6 5 0 ,8 1 2 0 ,9 4 0 1 ,0 5 0 1 ,1 5 0 1 ,2 4 3 1 ,3 2 7 1 ,4 1 0 1 ,4 8 5 1 ,6 2 5 1 ,7 5 0 1 5 ,0 0 0 ,8 5 3 0 ,9 9 0 1 ,2 0 0 1 ,3 5 0 1 ,4 8 0 1 ,6 0 0 1 , 7 1 0 1 ,8 1 2 1 ,9 1 0 2 ,0 9 0 2 ,2 6 0 1 8 ,0 0 1 .0 4 0 1 ,2 7 6 1 ,4 7 5 1 ,6 5 0 1 ,8 1 0 1 ,9 5 4 2 ,0 8 6 2 ,2 1 3 2 ,3 3 4 2 ,5 5 6 2 ,7 6 3 2 2 ,0 0 1 ,3 0 0 1 ,5 8 0 1 ,8 3 0 2 ,0 5 0 2 ,2 5 0 2 , 4 2 5 2 ,5 9 0 2 ,7 5 0 2 ,9 0 0 3 ,1 8 0 3 , 4 3 0 2 5 ,0 0 1 ,4 8 5 1 ,8 2 0 2 ,1 0 0 2 ,3 5 0 2 ,5 8 0 2 , 7 8 0 2 ,9 7 0 3 ,1 5 0 3 ,3 2 5 3 ,6 4 0 3 , 8 9 0
7.2.2 Açısal Boşluk: Kesme düzlüğünden (yüksekliğinden) itibaren dişi kalıp tabanına doğru verilen eğim miktarıdır. Genellikle tek taraflı açısal boşluk α= 1/4º - 2º arasında tavsiye edilmektedir. Körlenen dişi kalıp bilenir. Bileme sonucu kesme düzlüğü (0) olan dişi kalıbın delik ölçüsünde büyüme meydana gelir. Kalıp deliği ölçüsündeki tek taraflı büyüme aşağıdaki formülle bulunur. Şekil 7.20 de açısal boşluk ve kesme düzlüğü gösterilmiştir. A= B. tgα ,mm ......................................................................(7.1) A= Tek taraflı kalıp deliği taban ölçüsü , mm B= Kesme düzlüğü (yüksekliği) bitiminden itibaren dişi kalıp kalınlığı, mm α= Tek taraflı açısal boşluk, ( º ) 7.2.3 Kesme Yüksekliği (Düzlüğü): Delme, kesme ve benzeri kalıpların kesme yüzeyi ile açısal boşluğunun başlangıcı arasındaki yüksekliğe, kesme düzüğü veya yüksekliği denir. Kesme yüksekliği, 3 mm kalınlığa kadar olan saç malzemeler için kesme yüksekliği saç malzeme kalınlığı kadar alınır. Şekil 7.20 de bir kesme kalıbı ve buna ait kesme düzlüğü veya yüksekliği gösterilmektedir.
Zımba
c
Ölçü-2c
Ölçü
c
c
Dişi kalıp
Ölçü
Ölçü+2c
c
B
Zımba
Kesme yüksekliği
A Açısal boşluk
(a) Kesilen parçanın dış ölçüsü önemli
(b) Kesilen parçanın iç ölçüsü önemli
Şekil 7.20 Dişi kalıba verilen kesme yüksekliği ve açısal boşluk 7.2-4 Kesme Kuvveti: Kesme kalıplarındaki kalıplama kuvvetinin
hesaplanmasında, kesilen parçanın çevre uzunluğu, saç malzeme kalınlığı ve kesme direncinin önceden bilinmesi gerekmektedir. Ayrıca pres emniyet katsayısı (E.K.S)’ nin de gözönünde bulundurulması da gerekir. Genellikle pres emniyet katsayısı E.K.S= (1.5 – 4) arasında tavsiye edilir. Toplam kalıplama kuvveti aşağıdaki formülle bulunur. P= LT . T . ﺡd , kg .................................................(7.2) P
(em)
= P . (E.K.S) , kg ........................................(7.3)
P = Kalıplama kuvveti , kg P em = Emniyetli kalıplama kuvveti , kg LT = Kesilen parçanın toplam çevre uzunluğu , mm T = Saç malzeme kalınlığı, mm ﺡd = Saç malzemenin kesme direnci , kg/mm2 Çizelge 7.5 de malzemelerin cinsine göre kesme dirençleri verilmiştir. Hesaplamalarda kesme dirençleri bu çizelgeden alınır. Çizelge 7.5 Bazı malzemelerin kesme dirençleri Malzemenin cinsi
Kurşun Kalay Alüminyum Çinko Bakır Pirinç Nikel % 0,10 C’lu Çelikler: Tavlanmış Soğuk haddelenmiş % 0,20 C’lu Çelikler: Tavlanmış Soğuk haddelenmiş % 0,30 C’lu Çelikler: Tavlanmış Soğuk haddelenmiş Paslanmaz çelikler Silisyumlu çelikler
7.2.5
Kesme direnci ( ﺡd ) kg/mm2 2,50 3,50 5,60 10,00 15,50 20 - 25 25,00 25 - 30 30,00 30,00 35 -40 35,00 45 - 50 40,00 45,00
Zımba Flambaj Boyu: Delme, kesme ve benzeri kalıplarda
kullanılan zımbaların “Euler denklemine göre” serbest çalışma boyunun üzerindeki değere, zımba flambaj boyu denir. Zımba flambaj boyunun hesaplanmasında, sadece flambaja uğrayacak zımbanın kesme kuvveti gözönünde bulundurulur. Çoklu zımbaların bulunduğu kalıplarda, kesit alanı en küçük olanı alınır ve flambaj boyu hesaplanır. Diğer zımbaların boyu ise hesaplanan zımba boyu kadar alınır. Zımba boylarının daha fazla alınması gerekiyorsa, flambaja uğrayan zımbalar kademeli yapılırlar veya koruyucu burçlarla takviye edilir. Şekil 7.21 de “Euler kritik yükleme” kiriş denkleminin kalıplardaki zımbaya uygulanışı gösterilmektedir. Pr = ( k Pr i t i k
L
Pr = π2 . E . Ι , kg L2
)
K ir iş
Şekil 7.21 “Euler’e” göre bir ucu ankastre edilmiş kiriş Zımba kesme kuvveti
Pz = lz . T . ﺡd
Pr yükleme
Pr = π2 . E . Ι , kg.............. (7.5) L2
,
kg............... (7.4)
Pr yükleme kuvveti, zımba kesme kuvveti Pz ‘ ye eşit alındığında; π2 . E . Ι = lz . T . ﺡd , yazılır ve buradan L2 E.Ι Zımba boyu L = π , mm bulunur....... (7.6) lz . T . ﺡd Pr = Kritik yükleme , kg L = Zımba boyu , mm lx = Zımbanın kestiği çevre uzunluğu , mm
Ι = Zımbanın atalet momenti , mm4 E = Zımba malzemesinin elastikiyet modülü , kg/mm2 Pz = Flambaj boyu kontrolü yapılan zımbanın kesme kuvveti . kg Şekil 7.22 de kesitlerine göre bazı zımbaların atalet momentleri formülü verilmiştir. Dikdörtgen kesitli zımbalar ;
b
h
Ι = b x h3 mm4 veya h x b3 12 12 Maximum Minimum
h
b
Ι - Pudreli zımbalar; b2 h2 h1
b2
Ι = b1 x h13 – 2b2 x h23 mm4 12
b1
Daire kesitli zımbalar; D
Ι = π x D 64
4
mm4
Ι = π x ( D4 – D14 ) 64
D
D1
İçi boş daire kesitli zımbalar; mm4
Şekil 7.22 Kesitlerine göre zımba atalet momentleri
