- 1 - BÖLÜM–1: 1. GİRİŞ GİRİŞ: Gelişmekte olan teknoloji çağında
advertisement
-1- BÖLÜM–1: 1. GİRİŞ GİRİŞ: Gelişmekte olan teknoloji çağında, kalıpçılığın birkaç cümle ile açıklanamayacağı bir gerçektir. Çünkü kalıpçılık, günlük hayatımıza girmiş pek çok parçaların üretimini gerçekleştiren en önemli mesleklerden biridir. Günlük hayatımıza giren bu parçaların üretiminde; zaman, kalite ve ölçü tamlığı, malzeme tasarrufu ve özdeşlik sağlayan, ayrıca işçilik giderlerini asgari düzeye indiren kalıpçılık mesleğidir. Esas amacı birbirinden farklı olmayan, ancak çalışma sistemi ve ürettikleri parçalar bakımından farklılıklar gösteren kalıpçılık mesleği sac ve hacim kalpçılığı olmak üzere temelde iki farklı grupta sınıflandırılabilir. Kalıp ve kalıp üreticisini genel olarak şu şekilde tanımlayabiliriz; özdeş parçaları istenilen ölçü tamlığı sınırları içerisinde ve en kısa zamanda üreten, malzeme sarfiyatı ve insan gücünün asgari düzeyde tutulmasına yardımcı olan ve presler ile çalışabilen makineye kalıp denir. Bu aygıtın tasarımını hazırlayan, yapımını gerçekleştiren ve çalıştırabilen kişiye de kalıp üreticisi denir. Seri üretimi gerçekleştirilecek herhangi bir kalıbın tasarımına, yapımına ve çalıştırılmasına olanak sağlayan, uygulamalı eğitim ve öğretim yöntemlerini bir bütün olarak kabul eden meslek dalına kalıpçılık mesleği denir. Proje konumuz olan, imalat sanayinde önemli bir yer tutan sac kalıpçılığı, gelişen teknolojiye paralel olarak gelişmiş ve seri üretim için vazgeçilmez bir yöntem olmuştur. Üretilecek olan yarı mamul için mühendislik-tasarım bilgileri kullanılarak, konu ile ilgili hesaplamalar ve uygun malzeme seçimiyle kalıp tasarımları yapılarak, imalat açısından minimum maliyetli, maksimum kaliteli ürün elde edilmiştir. Ayrıca zamandan tasarruf sağlanmıştır. -2- BÖLÜM–2: 2. MATERYAL ve YÖNTEM 2.1. KALIPLAR: Kalıplar sac metal ve hacim kalıbı olmak üzere iki gruba ayrılır. Şekil 2.1.1 Sac metal kalıbı Şekil 2.1.2 Hacim kalıbı Değişik biçim ve boyutlardaki preslere bağlanarak, sac ve metaller üzerinde kesme, bükme ve çekme işlemlerini seri olarak yapabilen aparatlara sac-metal kalıpları denir. En büyük özellikleri seri üretim yapmaları ve çalışma sırasında kalifiye elemana ihtiyaç duyulmamasıdır. Otomobil, elektrik, elektronik sanayinde kullanılan parçaların, günlük kullanılan ev, el aletlerinin yapımında kullanılan gereçlerin yapımı bu kalıplarla seri olarak gerçekleştirilmektedir. Ekonomik yönden gelişmiş ülkelerle az da olsa kendi gücümüzle boy ölçüşebilmek ve bu ülkelerin sanayisine erişebilmek için, günlük hayatımıza girmiş ve endüstrinin hemen hemen her alanında kullanılabilecek parçaların düşük maliyette üretilmesinde “sac metal kalıpçılığı”nın önemi büyüktür. Çünkü sac metal kalıplarıyla, talaş kaldırma işlemi yapılmadan sac malzemelerden istenilen boyutlarda ve profildeki parçalar üretilebilmektedir. Kalıp elemanlarının hesabı, tasarımı ve imalatı kalıpçılık teknolojisinin en önemli alanlarından birini oluşturmaktadır. Özellikle seri üretime olan yatkınlığı sayesinde sac metal kalıpçılığı, imalat endüstrisinde çok büyük önem kazanmıştır. Parçaların düşük maliyetle üretimi, işçiliğin en aza indirilmesi ve minimum malzeme sarfiyatıyla maksimum üretim kapasitesi imalatta tercih edilen şartlardır. Dolayısıyla, sac metal kalıplarının tasarım aşaması son derece önemlidir. Klasik yöntemlerle yapılan kalıp hesaplarının zaman alıcı, zahmetli ve tasarımcıların hata yapma olasılığı sebebiyle bilgisayar programlarına yüklenmesi vazgeçilmez bir zorunluluk olmuştur. Son yıllarda bilgisayar destekli sistemler, imalatın, özellikle tasarım aşamasında büyük zorlukları azaltmak amacıyla kullanılmaktadır. -3- 2.1.1 SAÇ-METAL KALIP ÇEŞİTLERİ: 1-Delme-kesme Kalıpları a-Bıçak gibi kesme kalıpları b-Açık kesme kalıpları c-Kılavuz plakalı kesme kalıpları d-Kılavuz sütunlu kesme kalıpları e-Ardışık kesme kalıpları f-Bileşik kesme kalıpları g-Çapak kesme kalıpları 2-Bükme Kalıpları a- “V” Bükme kalıpları b- “U” Bükme kalıpları c-Özel bükme kalıpları 3-Çekme Kalıpları a-Açık çekme kalıpları b-Baskı plakalı çekme kalıpları 4-Formlama Kalıpları 5-Sıvama Kalıpları 6-Şişirme Kalıpları 7-Bileşik Kalıplar 8-Ekstrüzyon Kalıpları Faydaları: Tasarımı iyi yapılmış ve konstrüksiyon hatası bulunmayan sac metal kalıplarının endüstrimize sağladığı faydaları aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz; 1 - Kalıplanacak parçalara üretim kolaylığı sağlar. 2 - Seri üretimi artırır. 3 - Her parça için sarf edilecek insan gücünü azaltır. 4 - Öğretimin ( kalıplamanın ) otomatik olmasını sağlar. 5 - Kullanma yerlerine göre kalıplanan parçaların yeniden işlenmesine gerek yoktur. 6 - Öretilen parçalar, ölçü tamlığı sınırları içerisinde özdeştir. 7 - Biçim ve boyutları değişik ( simetrik olmayan ) parçaların üretimi ekonomiktir. 8 - Değişik yöntemlerle üretilemeyen çok küçük parçaların üretimine kolaylık sağlar. 9 - Bazı hallerde, kalıplama işleminde kullanılan pres tezgahını ve kalıbı değiştirmeden, belli sınırlar içerisinde değişik cinsteki malzemelerden parça üretimine olanak sağlar. 10 - Öğretim süresince kalıplanan parçaları, arzu edilen ölçü tamlığı sınırları içerisinde kontrol eder. -4- Mahzurları: 1 - Öğretimi yapacak kalıbın maliyeti yüksektir. 2 - Kalıbın yapımında kullanılan takım tezgahları ve yardımcı ekipmanları pahalıdır. 3 - Bazı hallerde kalıplarla üretilen parçaların kontrolü veya üretimin kontrolü zordur. 4 - Her konuda bilgi sahibi olan iyi bir kalıpçının kısa zamanda yetiştirilmesi kolay değildir. 5 - Öretilen parçanın kalite kontrolü kısa zamanda yapılmayabilir. 6 - Bazı hallerde bozulan kalıbın bakım ve onarımı zordur. Sonuç olarak, mahzurlu yönlerini asgari düzeye indirdiğimiz takdirde, sac metal kalıpçılığının endüstrimizdeki öneminin çok büyük olduğunun bilinci içerisinde olmamız gerekmektedir. 2.1.2 KALIBI TASARLANAN PARÇA HAKKINDA BİLGİ: VİTES KOLU TAŞIYICI BRAKETİ Parça boyutları: 72 61 41 . Parçada 16.5 çapında delik, ve 10.5 çapında 10mm uzunluğunda koza delik var. İZOMETRİK GÖRÜNÜŞ Şekil 2.1.3 Vites Kolu Taşıyıcı Braketi -5- 2.1.3 İŞ PARÇASI MALZEME ÖZELLİKLERİ: İş parçası malzemesi olarak Niyobyum Alaşımlı Çelik seçilmiştir. Malzeme özellikleri ve kimyasal bileşimi (% olarak) aşağıdaki Tablo 2.1.1 ve Tablo 2.1.2 de verilmiştir. Tablo 2.1.1 İş parçası özellikleri Akma Dayanımı (N/mm2) Karşılığı ERD 4936 Standart S355MC Çekme Dayanımı(Rm) (N/mm2) MIN 355 MIN 430 MAX 500 % UZAMA(%A) Boy 80 mm için MAX 20 Tablo 2.1.2 İş parçasının kimyasal bileşimi %C MAX %Si MAX %Mn MAX %P MAX %S MAX %Nb %V %Al %Ti 0,1 0,4 0,9 0,025 0,015 0,01-0,06 0,01-0,08 0,01-0,08 0,01-0,10 2.1.3.1 Niyobyum Alaşımlı Çeliğin Seçilme Nedeni: Kristal yapılı malzemelerde tane sınırları, dislokasyon hareketlerini durduran veya zorlaştıran iki boyutlu engel olarak görülebilir. Engelin aşılması, komşu tanelerin kristal düzlemlerinde kayma hareketlerinin başlatılabilmesi için TS k d gerilme artışına ihtiyaç vardır. 1 2 kadar bir k: malzemeye bağlı bir sabit olup tane sınırının dislokasyon hareketine etkisini karakterize eder, N 3 . mm 2 d: ortalama tane büyüklüğü mm . tane sınırı direnci de denir Taneler ne kadar küçülürse, malzemenin birim hacimdeki tane sınırları ve buna bağlı tane sınırı direnci de o kadar artacaktır. Söz konusu kristalde serbest dislokasyonu hareket ettirmek için gerekli gerilme 0 (iç sürtünme gerilmesi) ise, d ortalama tane büyüklüğüne sahip malzemede plastik deformasyonu gerçekleştirmek için gerekli gerilme, o malzemenin alt akma sınırını verecektir. Alt Re a 0 k d 1 2 (Hall-Petch Bağıntısı) Küçük taneli çeliklerin “Hall-Petch Bağıntısı” gereğince mukavemetleri yüksektir. Bu malzemeler büyük taneli malzemelere göre daha sünektir. Tane sınırında plastik deformasyon gerçekleşirse, bunun neticesinde tane komşu olduğu tanelere bir basınç etkisi yaratacaktır. Eğer komşu tanelerin birisinde de basınçtan dolayı şekil değişimi söz konusu olursa zincir şeklinde bir şekil değişimi gerçekleşmeye başlayacaktır. Atomlar arası bağlar kopup çatlak oluşacaktır. -6- Küçük taneli yapıda ise zincir halindeki şekil değiştirme sırasında diğer noktalar da üst üste bindiği için rast gele bir kırılma önlenecek ve düzgün bir sac düzlemi elde edilecektir. Küçük taneli malzemeler yüksek mukavemetli “tok” malzemelerdir. Belirli bir malzeme kalınlığı için bükme yarıçapı azaldıkça, dış yüzeydeki çekme birim şekil değişimi artar. Eğer malzeme kaba taneli yapıya sahip ise bu sac düzleminin yüzeyi portakal görünümlü olur. Bu yüzden de küçük taneli saclar kullanılmalıdır. Son birkaç yıldır Otomotiv Endüstrisinde Otomobil parçaları Niyobyum alaşımlı saclardan üretilmektedir. Malzemelere Niyobyum katılmasının nedeni, Niyobyum Karbürler oluşturarak katılaşma esnasında tane sınırlarına çökelen çeliğin tanelerinin büyümesine engel olmak içindir. Tane büyümesini engelleyerek de, küçük taneli yapıların oluşmasını sağlıyoruz. Küçük taneli yapılar hem tok, hem şekil değiştirme kabiliyeti yüksek olan yapılardır. Ayrıca küçük taneli yapı elde etmekle, dış yüzeydeki aşırı şekil değiştirmeden dolayı oluşması muhtemel portakal yüzeyine benzeyen engebeli bir yüzeyin oluşmasını da engellemiş oluyoruz. Bu yüzden sac parça malzemesi olarak Niyobyum Alaşımlı Çelik seçilmiştir. 2.1.4 ÜRETİM OPERASYONLARI: Parçanın nihaiyi şeklini alabilmesi için aşağıdaki işlem adımlarından geçmesi ön görülmüştür. 1. Açınım Kesme + Delik Delme; 2. Etek Bükme; 3. L Bükme; 4. Delik Delme + Kamlı Delme. -7- 2.2. KESME: Levha veya şerit halindeki saclardan istenilen profil ve ölçüdeki parçaları talaş kaldırmadan elde etme işlemine kalıpçılıkta "kesme" ismi verilmektedir. Kesme kalıpları dediğimiz düzenlerle gerçekleştirilen bu işlemlerde arzulanan ölçü ve şekil tamlığına erişebilmek için kesme olayının ne şekilde oluştuğunu bilmek gerekir. Aşağıda çeşitli düzenlerle kesme işlemleri sıralanmıştır. 2.2.1. MAKASLARLA KESME: Makaslarla kesmede bıçaklar arasına konan malzemeye Şekil 2.2.1' de görüldüğü gibi hareketli bıçaklar vasıtasıyla kesme kuvveti uygulanır. Bıçakların malzemeye basmasıyla malzemenin esnekliğinden ötürü bıçakların değme yüzeyleri büyür. Uygulanan kesme kuvveti bıçakların değme yüzeylerine şekilde görüldüğü gibi yayılır. Bıçakların malzemenin direncini yenerek dalması ile meydana gelen kayma gerilmeleri bıçak uçlarındaki malzemede bir kesilme meydana getirir. Bundan sonra ezilme sınırını aşan basınç gerilmelerinin etkisi ile malzeme kırılır. Bıçak ağızlarındaki yayılı kuvvetlerin bileşkeleri olan P kuvvetleri arasında L aralığı bulunur. Bu L aralığı bıçaklar arasındaki boşluğun yaklaşık 1,5 ila 2 katı kadardır. Aralarından L uzaklığı bulunan bileşke kuvvetleri M = P.L değerinde bir döndürme momenti meydana getirirler. Bıçakların dalmasıyla orantılı olarak değişen bu döndürme momenti kesme öncesi bıçaklar arasında yatay konumda duran malzemeyi bıçaklara doğru döndürmeye çalışır. Şekil 2.2.1 Paralel Ağızlı Makas Bıçakları ile Kesme 2.2.2. DAİRESEL BIÇAKLI MAKASLARLA KESME: Çoğunlukla profilli parçaların kesilmesinde, uzun rulo halindeki saçların belirli ölçülerde delinmelerinde dairesel bıçaklı makaslar kullanılır. Kesilecek profilin durumuna göre bıçaklar birbirlerine göre değişik konumlarda yapılmaktadır. Şekil 2.2.2’de bıçakların birbirlerine göre konumları gösterilmiştir. -8- Şekil 2.2.2 Dairesel Bıçaklı Makaslarla ve Makasla kesme 2.2.3. KALIPLA DELME VE KESME: Kesme ve delme kalıbı zımba ve dişi kesiciden oluşan düzenlerle yapılır. Kalıpla kesme işleminin ne şekilde meydana geldiği Şekil 2.2.3' de görülmektedir. Kesme olayının birinci kademesinde zımba malzemeye kesme boşluğuna ve malzemenin cinsine bağlı olarak bir miktar dalar. Şekil 2.2.3B 'de görüldüğü gibi malzemede hiçbir kopma olmamakta yalnız malzemenin zımba tarafı içe çökmekte, kalıp tarafı da dışa doğru bir miktar kamburlaşmaktadır. Zımbanın kesilme olmaksızın malzemeye dalma derinliği malzeme kalınlığının yaklaşık % 20 ila % 50'si kadardır. Şekil 2.2.3C ’de görüldüğü gibi zımbanın malzemeye bir miktar daha dalmasıyla önce kalıp tarafında hemen sonra da zımba tarafında bir yırtılma görülmektedir. Meydana gelen yırtılma çizgileri daha sonra basınç gerilmelerinin etkisi ile birleşerek kesme yüzeyini oluşturur. Şekil 2.2.3D son kademe zımba malzemeden kesilmiş kısmı kalıp deliğine itene kadar aşağı inme hareketine devam eder. -9- Şekil 2.2.3 Kalıpla Kesmenin Oluşumu 2.2.4. KESME BOŞLUĞU: Kesme işleminde kesilen kenarın yüzey kalitesi ve çapak oluşumunun kontrolü için dikkat edilmesi gereken en önemli husus kalıp ile zımba arasındaki kesme boşluğunun belirlenmesidir. Kesilme yüzeyinin oluşumu Şekil 2.2.4'da şematik olarak görülmektedir. Zımbanın dalmasından sonra oluşan yırtılma çizgileri genellikle birbirine paraleldir. Malzemeye bağlı olarak dikeyle aşağı yukarı 4 ila 8° lik açı meydana getirirler. (x) ile gösterilen kesme boşluğu kalıp ve zımba çapları arasındaki farkın yarısına eşittir. Kesme boşluğu, Şekil 2.2.5 C' de görüldüğü gibi yırtılma çizgilerinin birbirlerini karşılayacak şekilde bırakılacak olursa kesilme yüzeyi hafif konik biçimde ve düz bir hat boyunca oluşur. Bu uygulamaya normal boşlukla kesme demekteyiz. Şekil 2.2.6 ' de bu uygulamaya uyan kesmedeki yüzey oluşumunu göstermektedir. Kesmede meydana gelen parlak kesilme şeridinin kalınlığı malzemeye bağlı olmakla beraber ortalama olarak saç kalınlığının % 30'u kadardır. Bu bölgeden sonra gelen kopma yüzeyi pürüzlü ve hafif koniktir. Genellikle çapak yok denecek kadar azdır. Kesme işlemlerinde çoğunlukla uygulanan şekil budur. Bu şartlara uyan kesme boşluğunun değeri zımbanın malzemeye kesilme olmaksızın dalma derinliği ile yırtılma açıları bilinirse matematiksel olarak bulunabilir. Fakat kesme boşluğu için daha çok tecrübeye dayalı değerler kullanılmaktadır. Bu değerler malzeme cinslerine ve fiziksel özelliklerine bağlı olarak düzenlenmişlerdir. - 10 - Şekil 2.2.4 Kesme Boşluğu Ve Kesilme Yüzeyi Şekil 2.2.5 Kesme Boşluğunun Kesme Yüzeyine Etkisi Şekil 2.2.6 Normal Boşlukla Kesme - 11 - Kesilecek malzeme cinsine, istenen yüzey kalitesine, kuvvet ve iş gereksinimine bağlı olarak seçimi yapılan kesme boşluğu için tüm araştırmacıların ve pratik uygulayıcıların üzerinde birleştikleri tek kesin değerleri belirtmek oldukça güçtür. "Göhre" tarafından önerilen kesme boşluğu değerleri Şekil 2.2.7' deki diyagramda verilmiştir. Göhre 'nin deneyimlerine göre bulunmuş olan bu değerler 3 mm kalınlığa kadar sac kalınlığı ile doğrusal değişmektedir. Göhre'nin araştırma ve işletme deneyimlerine kısmen uyan kesme boşluğu değerleri, malzeme kesme dayanımına bağlı olarak aşağıdaki ampirik bağıntılar şeklinde önerilmektedir. Şekil 2.2.7 Kesme Boşluğu Değeri 2.2.4.1. Kesme Boşluğunun Hesaplanmasında Kullanılan Bağıntı: ((3 mm kalınlığa kadar olan saclar için (ince saclar)) x c.s. B x: Kesme boşluğu mm c: Katsayı s: Kesilecek malzeme kalınlığı mm B : Kesme dayanımı N mm 2 Bağıntılarda kullanılan (c) katsayısı 0,005 ila 0,035 arasında seçilebilir, (c) nin 0,005 değeri temiz bir kesme yüzeyine, 0,035'e kadar olan daha büyük değerleri de düşük kesme kuvveti ve iş gereksinimine karşılıktır. Kesmeden beklenen şartlara göre bu katsayı için bir değer tercihi yapılabilir. Kesme yüzeyinin fazla öneme haiz olmadığı durumlarda düşük kesme kuvveti ve iş gereksinimi için (c) katsayısı 0,03 ile 0,04 - 12 - alınabilir. (c) nin 0,005 alınması halinde kesme kuvvetinde yalnız %5 kadar bir artış olmasına karşılık kesme işinde %70'e kadar varan azımsanmayacak bir artış görülmektedir. Genel kesme uygulamaları için (c) katsayısının 0,01 alınması uygun olur. Sert metalden yapılacak kesme kalıpları için (c) değeri 0,015 ila 0,018 arasında seçilebilir. 2.2.4.2. Kesme Boşluğunun Belirlenmesinde Dikkat Edilecek Noktalar: Teknik Ve Pratik Bilgi: 1. Kesme boşluğunun dar olması durumunda, malzeme kalıp tarafındaki kenardan yırtılmaktadır. Sıkışmış bulunan malzeme bölgesi sacın düz bir hat boyunca kopmasına engel olmakta kesilme zig-zag biçiminde oluşmaktadır. 2. Geniş tutulmuş kesme boşluğu ile kesmede zımbanın malzemeye kesilme olmaksızın dalma miktarı sac kalınlığının %20’ sinden daha küçük olmaktadır. Geniş tutulmuş boşlukla kesmede malzeme kesilmekten çok, geniş bırakılmış kesme boşluğunda çekme gerilmeleri sınırı aşılınca kopmaktadır. Geniş kesme boşluğunda yüzey kalitesi bozulmakta delik veya kesilen yüzey konik biçiminde olmaktadır. 3. Genel kesme uygulamalarında çoğunlukla temiz kesme yüzeyi gerekmeyebilir. Bu durumda normal kesme boşluğu kullanılmalıdır. 4. Temiz ve parlak kesme yüzeylerine gerek duyulan durumlarda dar kesme boşluğu seçilmelidir. 5. Parça kalınlığına oranla küçük çaplı delme işlerinde büyük kesme boşluğu seçilmelidir. 6. Yumuşak Alüminyum malzemelerden yapılan kesmelerde yırtılmalar pek görülmeyeceğinden küçük kesme boşlukları kullanılabilir. 7. Hızlı çalışan preslerde (dakikada 200 kurstan fazla) takım dayanımı açısından büyük kesme boşluğu tercih edilmelidir. - 13 - Genel kesme boşluğu değerleri Tablo 2.2.1’de verilmiştir. Genel kesme işlemlerinde uygulanabilecek bu değerler oldukça kaliteli kesme yüzeyi sağlar. Kesme boşluğu değerleri tabloda kesici deliğinin şekline göre iki farklı değerde tutulmuştur. Tablo 2.2.1 Kesme Boşluğu Değerleri - 14 - 2.2.4.3. Kesme Kalıplarında Çapak Oluşumu Ve Aşınma: Genellikle dar tutulmuş boşlukla kesmelerde kesilme yüzeyi kalitesi artmakla beraber çapak denilen sivri köşelerin ortaya çıkması da söz konusudur. Bu tür kesmelerde kesme öncesi zımba malzemeye kesilme olmaksızın bir miktar dalmaktadır. Zımbanın bu dalması malzemenin zımba yüzeyleri önünde sıkışmasına sebep olur. Sıkışarak bozulan, deformasyona uğrayan malzemede dayanım değişikliği olmakta dayanımın yükselmesi ile malzemenin yırtılmaya karşı direnci de artmaktadır. Bu nedenle malzemenin yırtılması zımba kesme kenarında başlamamakta yırtılma zımba kenarından daha uzakta olan yumuşak bölgede oluşmaktadır. Zımba kenarından daha uzakta oluşan bu yırtılma çapak dediğimiz sivri köşenin oluşmasına neden olmaktadır. Bu sivri köşenin yüksekliği malzemeye ve kesme boşluğu değerlerine bağlı olmaktadır. Daha kaliteli kesme yüzeyi elde etmek amacıyla kesme boşluğu küçültüldüğünden çapak yüksekliğinde de bir miktar artma olmaktadır. Yumuşak malzemelerin akma özellikleri daha fazla olduğundan zımba dalması da o oranda artmaktadır. Bu nedenle malzeme akma özelliği ne kadar çoksa çapak yüksekliği de o oranda fazla olmaktadır. Aynı kesme boşluğunda, gevrek malzemelerde çapak yüksekliği sünek malzemelere oranla daha az olmaktadır. Bundan başka aşınmış kesici kenarlarında akma fazlalaşacağından çapak yüksekliği de artmaktadır. Bu bakımdan takım aşınmaları kullanım esnasında izlenerek çapak yüksekliği müsaade edilen sınırı aşınca kesiciler bilenmelidir. Kesicilerin körelme durumlarına göre çapak oluşumu Şekil 2.2.8 de görülmektedir. Her kesme kalıbında kesmenin teknolojisinden gelen malzemeye ve kullanılan kesme boşluğuna bağlı olarak belirli yükseklikte bir çapak oluşur. Bu başlangıç çapağı takım aşınmalarına paralel olarak artar. Hangi çapak yüksekliğinden sonra takımın bilenmeye verileceğinin kararı ekonomik koşullara ve parçanın kullanılacağı yerdeki durumuna bağlıdır. Takım aşınmaları ve çapak oluşumunun incelenmesi için 0,5 mm kalınlığında %4 silisyumlu dinamo sacı ile kesme tecrübeleri yapılmış 0.1 mm çapak yüksekliğinden sonra kesiciler bilenmiştir. Şekil 2.2.8 Kesici Körelmelerin Neden Olduğu Çapak - 15 - Çapak oluşumunun incelenmesi için yapılan kesme deneylerinden aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir: 1. Sert metal kalıp ve takım çeliğinden yapılmış zımba ikilisi ile yapılan kesme takım ömrü, takım çeliğinden yapılmış zımba-kalıp ikilisinden yaklaşık 4 ila 6 kat fazla olmaktadır. 2. HG 60 (sert metal) kesici ile dinamo sacından iki bileme arası 1.000.000 parça kesilebilmektedir. 3. Kesilen pulda oluşan çapak yüksekliği şerit kısmındakinin iki katı kadar olmaktadır. 4. Başlangıç çapağı yüksekliği her bilemeden sonra artmaktadır. 5. Zımba önceleri hızla açınmakta, daha sonra bu açınma azalmaktadır. Uygulamada tamamıyla çapaksız parça kesmek mümkün olmadığından iş resimlerinde müsaade edilebilen çapak yüksekliği ve çapak tarafı belirtilmelidir. “Çapaksız” kesilmesinin yazılması kesme sonrası depolama veya taşlama işlemi gerektireceği için bu ifade dikkatli kullanılmalıdır. Kesicilerin zamansız aşınmalarında sorunu sık sık bilemekle çözümlemeden önce kullanım hatalarına, kılavuz düzenlerine, zımbanın kesici içine girme miktarlarına ve daha önemlisi kullanılan presin rijitliğine dikkat edilmelidir. 2.2.4.4 Kesme Boşluğunun İş Parçası Ölçülerine Etkisi ve Kesicilerin Ölçülendirilmesi: Şekil 2.2.9 'te görülebileceği gibi kalıplarla kesmelerde kesilen pulun üst taraftaki ölçüsü zımba ölçüsüne, alt taraftaki ölçüsü de kalıp ölçüsüne uymaktadır. Bu duruma göre kesilecek delik çapı zımbaya, pul çapı da kalıp deliğine verilecek ölçüye bağlıdır. O halde delme işlemlerinde delik zımbası arzulanan delik çapında yapılarak kalıp deliği kesme boşluğunun iki katı kadar büyütülmeli, çevre kesme işlemlerinde ise kalıp deliği arzulanan iş parçası ölçüsünde yapılarak zımba kesme boşluğunun iki katı kadar küçültülmelidir. Şekil 2.2.9 Kesme Boşluğunun Parça Ölçülerine Etkisi - 16 - Ölçüsü (D-t) olan bir pulun kesilmesinde kullanılan kalıba ait kesicilerin ölçülendirilmesi Şekil 2.2.10 A'da, Ölçüsü (D-t) olan bir deliğin delinmesinde kullanılan kalıba ait kesicilerin ölçülendirilmesi Şekil 2.2.10 B'de görülmektedir. Ölçüsü (D-t) olan pulun kesilmesinde kullanılan kesme kalıbının dişi kesicisine ait "anma" ölçüsü imali yapılacak parçanın en küçük ölçüsüne eşit yapılmıştır. Ölçüsü (D-t) olan bir deliğin delinmesinde kullanılacak kalıptaki delik zımbasının "anma" ölçüsü deliğin en büyük ölçüsüne eşit yapılmıştır. İş parçası için tanınan toleranslarla zımba ve dişi kesicini imalat toleranslarının kesicilere dağıtımı şekillerden açık olarak görülmektedir. Bu şekillerden yararlanılarak hazırlanmış Tablo 2.2.2' daki bağıntılar kesicilere ait ölçülerin belirlenmesinde kullanılabilir. Kesme boşluğunun kesilecek parça ölçüsüne etkisi yukarıda anlatıldığı şekilde belirlendikten sonra kesicilerin ölçülendirilmesi ve imalatında göz önünde bulundurulması gereken hususlar gerek tasarım gerekse imalat elemanlarınca kolayca karara bağlanabilir. Ayrıca kesicilerin ölçülendirilmeleri ve imallerinde bunların çalışmalarından dolayı aşınacakları da dikkate alınmalıdır. Ayrıca kesilecek parçalar için tanınan toleransların ne oranda kullanılacağının kararı da yine tasarım elemanlarının görevleri arasındadır. Kalıp kesicilerinin ölçülendirilmelerinde kullanılabilecek basit bir kural vardır. Delme kalıplarında zımba önce delik toleransının % 25 ile 30'u kullanılarak imal edilir, daha sonra kalıp imal edilen zımba ölçüsünden kararlaştırılan kesme boşluğunun 2 katı kadar büyük yapılır. Tablo 2.2.2 Kesme ve Delme Kalıplarına Ait Kesicilerin Ölçüleri Kesmenin şekli Kalıp imalat ölçüsü Zımba imalat ölçüsü Çevre kesmede parçanın Dk D t z m D z D t 2 x z 0 ölçüsü (D-t) Delme işleminde deliğin Dk D t 2 x z m D z D t z 0 ölçüsü (D-t) Şekil 2.2.10 Çevre Kesme ve Delmede Kesici Ölçüleri - 17 - Çevre kesme kalıplarında kalıp kesilecek pul toleransının % 25 ile 30'u kullanılarak imal edilir, daha sonra zımba imal edilen bu ölçüden kararlaştırılmış olan kesme boşluğunun 2 katı kadar küçük yapılır. 25 mm' nin altındaki çaplarda zımba tarafından delinen delikler zımba delikten çıktıktan sonra bir miktar büzülerek küçülürler, benzer şekilde pullarda kalıp boşluğundan kurtulduktan sonra genleşerek bir miktar büyürler. Bu sebepten dar toleranslı parçalarda bu genleşme ve büzülme miktarları dikkate alınmalıdır. Neticede delik zımbası deliğin kesme sonrası büzüleceği dikkate alınarak arzulanan delik çapından bir miktar büyük, kalıp delikleri de genleşme dikkate alınarak arzulanan pul çapından bir miktar küçük yapılır. Bu genleşme ve büzülmeler için Tablo 2.2.3'deki değerler kullanılabilir. Tablo 2.2.3 Genleşme ve Büzülme Değerleri Sac kalınlığı mm Genleşme ve büzülme mm 0,8 0,025 0,8 – 1,6 0,038 1,6 – 3,2 0,050 Tablo 2.2.4 DIN 1623 Çelik Saclar İçin Delme Kalıbı Ölçüleri Sac kalınlığı S 0,05 0,1 0,25 0,4 0,63 1 1,25 1,6 2 2,5 3,2 4 Büzülme f1 0,005 0,01 0,02 0,02 0,03 0,05 0,05 0,08 0,08 0,1 0,1 0,1 Boşluk x 0,01 0,02 0,04 0,06 0,08 0,11 0,13 0,18 0,25 0,25 0,3 0,35 d 2 d1 f 1 Kalıp ölçüsü d3 d 2 x Delik adsal çapı d 1 Zımba ölçüsü - 18 - 2.2.5 KESME KUVVETİ: Çevre kesme ve delmede kesme kuvveti, malzemenin kesilme direnci zımbanın dalma oranına bağlı olarak sürekli olarak değiştiğinden kesme işlemi boyunca değişir. Yaklaşık malzeme kalınlığının % 30'unda en yüksek değerine ulaşan kesilme direnci malzemenin kesme mukavemetine karşılıktır. 2.2.5.1 Kesme Kuvvetinin Hesaplanmasında Kullanılan Bağıntı: P = L. s. B P: Kesme kuvveti N L: Kesilen çevre uzunluğu mm s: Kesilecek malzeme kalınlığı mm B : Kesme dayanımı N mm 2 Kesme dayanımı büyük ölçüde malzemenin şekil değişim oranına bağlı olmakla beraber çekme dayanımı ile kesme dayanımı arasında genellikle B = 0,8 B bağıntısı vardır. Tablo 2.1.1 ve Tablo 2.1.2’de ( Niyobyum Alaşımlı Çelik Tablosu ) çekme dayanımı verildiği için hesaplamalarda bu dönüşüm yapılacaktır. Kesilecek malzemeye ait kesme dayanımının her zaman kolaylıkla bulunamaması ve kesme şartlarına bağlı olması yüzünden kesme kuvvetinin hesabında malzeme çekme dayanımının kullanılması daha emniyetli bir yoldur. Kalıbın bağlanacağı tezgâhın belirlenmesinde kalıpta bulunan yay ve benzeri baskı düzenekleri için gerekli kuvvetlerin de kesme kuvvetine eklenmesi gerekir. Presler genellikle ortak çarpanı 5 10 1,6 olan geometrik diziye uyacak şekilde 16, 25, 40, 63...vs. gibi tonajlarda imal edilmektedirler. Kalıp tasarımında ve kullanımında her zaman için kesme kuvvetinin hassas verilerle hesaplanması pratik olmayabilir. Tasarımcı ve kullanıcının yapılan kalıbın elde mevcut preslerin hangi tonajlarına uygun olduğunu pratik verilerle kısa yoldan tespit etmesi çoğu zaman yeterli olabilir. - 19 - 2.2.6 EĞİK BİLENMİŞ KESİCİLERLE KESME: Büyük boyutlu kesmelerde veya kesme kuvvetini küçük tutmak amacıyla kesme kalıbı veya zımbası eğik olarak bilenir. Kesicilerin eğik bilenmesiyle makaslarda olduğu gibi kesicilerin malzemeye etki alanı daraltılarak kesme yolu uzatılır. Böylece daha düşük değerde olan kesme kuvvetinin daha uzun kesme yolu kat etmesi sağlanır. Eğik bilenmiş kesicilerle yapılan uygulamalara ait çeşitli örnekler Şekil 2.2.11'da görülmektedir. Bu tür uygulamalarda kesicilerin tek yönlü zorlanmalarına engel olmak gerekir. Bunun için kesicilere uygulanacak eğilimlerde simetrikliği sağlamak önemlidir. Bu sayede zorlamalar dengelenir. Aynı şekilde kesicilerin yeniden bilenmelerinde kolaylık sağlayıcı şekillerin seçimine de dikkat etmelidir. Yalnız kısmi kesme için düşünülmüş (f) şeklindeki uygulama yapılacak işin gereği olduğundan yukarıda söylenen önerilerin dışında kalmaktadır. Kesilecek pulun kesicilere verilen eğimden zarar görmemesi için çevre kesme kalıplarında dişi kesicinin, delme işlemlerinde de parçanın zarar görmemesi için zımbanın eğik bilenmesi gerekir. Karşılık şekilli parçaların çevre kesme işlemlerinde takımların imal ve kullanım güçlükleri sebebiyle eğik bileme uygulaması tavsiye edilmemektedir. Kesicilere verilecek eğim değerleri Tablo 2.2.5'de görülmektedir. Tablo 2.2.5 Kesicilere Verilecek Eğim Değerleri Kesme Malzeme Eğim Yük. (H) o kuvvetindeki Eğim açısı kalınlığı (s) mm mm azalma % <3 2s 5 30 – 40 3 – 10 s 8 60 – 65 Şekil 2.2.11 Eğik Bilenmiş Kesicilere Yapılan Uygulamalar - 20 - Maksimum kesme kuvvetinin aynı anda meydana gelmesini önlemek için üzerinde çok sayıda zımba bulunan kalıplarda zımbalar farklı boyda yapılarak, zımbalar gruplaştırılır. Uzun zımbaların kalıp deliğine daha fazla girmesini önlemek ve aşınmalarını azaltmak için gruplaştırılan zımbalar arasındaki boy farklılıkları ince malzemelerde sac kalınlığı, kalın malzemelerde de sac kalınlığının yarısı kadar yapılmalıdır. Bu durum Şekil 2.2.12’de gösterilmiştir. Şekil 2.2.12 Zımbaların Gruplaştırılması - 21 - 2.3. KESME ZIMBALARI: Kesme kalıplarının ana elemanlarından biri, hiç kuşkusuz kesme zımbalarıdır. Uygun alaşımlı takım çeliğinden yapılan kesme zımbaları, kullanım amaçlarına göre ve kalıbın durumuna bağlı olarak çok çeşitli şekillerde tasarlanabilirler. Kesme işleminde kullanılan zımbaları, yaptıkları işlere göre birkaç grupta toplamak mümkündür. 2.3.1 BOY KESME İŞLEMİ YAPAN ZIMBALAR: Bu tür zımbalar, tek yüzeyden kesecek şekilde görev yaparlar. Tasarım şekilleri kalıbın durumuna bağlıdır. Kesme yüzeylerinin profilleri de kesilecek iş parçasına göre seçilirler. Bu tür zımbalara ait örnekler Şekil 2.3.1 ve 2.3.2' de verilmiştir. Şekil 2.3.1' deki zımba üst kalıp tablasına geçme olarak Şekil 2.3.2' deki zımba da üst tablaya doğrudan cıvata ve pim vasıtası ile bağlanacak şekilde yapılmıştır. Şekil 2.3.1 Kesme İşlemi Yapan Zımba Şekil 2.3.2 Zımbanın Kesme Kenarı - 22 - 2.3.2 ÇİFT TARAFLI KESME YAPAN ZIMBALAR: Bu tür zımbalar karşılıklı iki yüzeyi kesme görevi yaparak şeridin ara kısmından arzulanan profilde bir parça keserek şeridi istenen boyda uçları profilli parçalara ayırır. Şekil 2.3.3 Çift Taraflı Kesme Yapan Zımbalar 2.3.3 ÇEVRE KESME ZIMBALARI: Yapılacak iş profiline uygun olarak işlenmiş olan bu zımbalar kesme kalıplarında en son işlemde devreye girerek tüm çevresi boyunca kesme yapar. Tasarım şekilleri zımba kesme profiline ve imalat bölümünün olanaklarına bağlıdır. Çevre kesme zımbalarının birkaç çeşidi Şekil 2.3.4’de gösterilmiştir. Şekil 2.3.4 Çeşitli Çevre Kesme Zımbaları 2.3.4 DELME ZIMBALARI: İsminden de anlaşılabileceği gibi bu tür zımbalar iş parçaları üzerinde çeşitli profillerde delikler açmakta kullanılır. Dairesel profilli zımbaların gerek yapımları gerekse zımba taşıyıcı plakaya bağlanmaları oldukça kolaydır. Profilli zımbaların hem yapımları hem de taşıyıcı plakaya bağlanmaları çoğu zaman sorun yaratır. Profilli delme zımbalarının imalatında ve yerlerine bağlanmalarında yapılabilecek basitleştirmeler - 23 - tasarım elemanları tarafından düşünülmelidir. Şekil 2.3.5 'te çeşitli profildeki delikleri açmak için kullanılan silindirik milli zımbalar görülmektedir. Zımba millerinin silindirik olması bağlamayı büyük oranda kolaylaştırmaktadır. Bu tür zımbaların bağlandıktan sonra dönmeleri için önlem alınmalıdır. Şekil 2.3.5 Silindirik Milli Delme Zımbaları Dairesel profilli ve silindirik milli zımbaların zımba taşıyıcı plakaya bağlanmalarında kullanılan genel uygulamalar Şekil 2.3.6 'te görülmektedir. A uygulamasında zımba başı silindirik faturalıdır. B şeklindeki uygulama ise zımba başı 60o'lik havşa ile birleştirilmiştir. A uygulaması B'ye oranla daha kolaydır. C şeklindeki uygulamada ise zımbanın sökülüp takılmasında üst kalıbın dağıtılmasına gerek yoktur. Sık sık değiştirilmesine gerek duyulan zımbaların, kalıbın diğer elemanlarını sökmeden yenilenmesi zaman kazancı ve kalıp ayarı yönünden önemlidir. Şekil 2.3.6 C’de 2 numaralı bağlama cıvatası zımbadaki eğik yüzeye basınç yaparak onu yukarı doğru sıkıştırır. Zımbanın sökülmesi için cıvatanın gevşetilmesi gerekir. Sık sık değiştirilmesi zorunlu olan delik zımbalarının kalıptaki konumu çoğu zaman C uygulamasında gösterilen cıvatalı bağlamaya olanak vermeyebilir. D şeklinde gösterilen çözüm çok pratik bir uygulamadır. Eğik delik içinde bulunan 3 numaralı bilye 2 numaralı yay ile devamlı baskı altındadır. Zımbanın bağlantı kısmındaki yan yüzeyi eğik şekilde boşaltılmıştır. Zımba yukarı itildiğinde bilye geri çekilir. Daha sonra bilye yay etkisi ile zımba yan tarafındaki boşaltılmış kısma basar. Eğik yüzey kama etkisi gösterdiğinden zımba aşağı çekildiğinde bilye tarafından frenlenecektir. Zımbanın sökülmesi için ucunda pim bulunan bir parça 4 numaralı delikten sokularak bilye yukarı itilir. Bilye baskısından kurtulan zımba yerinden kolayca aşağıya çekilebilir. Bu uygulama 3 mm kalınlığa kadar olan saclardan 25 mm delik çaplarına kadar kullanılabilir. E' deki bağlamada ise zımba yükünü bağlama tarafında bulunan faturalı kısım taşımaktadır. Merkezleme, zımba bağlantı mili tarafından sağlanmıştır. Zımba, taşıyıcısı 1 numaralı cıvata ile tespit edilmiştir. Cıvatanın, çıkarma kuvvetini emniyetli şekilde karşılayacak boyutta olması gerekir. Aynı şekilde, faturalı kısmın kesiti kesme kuvvetini karşılamalıdır. Profilli zımbaların dönme emniyeti için düşünülmüş bir çözüm örneği F' de verilmiştir. Zımba faturalı kısmı, çift taraflı kesilerek taşıyıcı plakadaki bir kanala oturtulmuştur. - 24 - Şekil 2.3.6 Silindirik Şaftlı (A,B,C,D) Zımbaların Bağlama Örnekleri 2.3.5 DELİK ZIMBALARIN MONTAJINDA DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR: Zımba, zımba taşıyıcı plakada tam dik konumda bulunmalıdır. Aynı zamanda kılavuz plakası, dişli kalıp ve zımba hamili delikleri aynı eksen üzerinde olmalıdır. Şekil 2.3.7 Yanlış Ve Doğru Zımba Montajı Zımba ve kalıp deliği arasındaki kesme boşluğu tüm çevre boyunca aynı değerde olmalıdır. Özellikle d/s < 1 gibi küçük oranlı deliklerin delinmelerinde zımba büyük zorlamalar altında olduğundan kesme boşluğu normal değerden daha büyük seçilmelidir. Zımba başının üst plakayı bozmaması için sertleştirilmiş basınç plakası kullanılmalıdır. Basınç plakasının takımın tüm yüzeyini kaplaması istenmeyen durumlarda yalnızca zımba başının bulunduğu bölgeye basınç plakası konulabilir. Şekil 2.3.8 C'deki uygulamada emniyet için ikinci bir sabitleştirme vidası öngörülmelidir. Şekil 2.3.8 Basınç Plakalı Zımba Montajları - 25 - İstenilmeyen bükme gerilmelerinden kaçınmak için zımba taşıyıcı plaka havşası zımbanın havşalı kısmı ile tam uyuşmalıdır. Zımbanın taşıyıcı plaka içerisindeki aşağı yukarı hareket ederek zamanından önce yıpranmaması için zımba taşıyıcı plaka fatura derinliği zımba başı kalınlığı ile aynı değerde yapılmalıdır. Şekil 2.3.9 Zımba Montajına İlişkin Örnekler Silindirik fatura başlı zımbalar için zımba taşıyıcı plakaya açılacak faturalı delik konik havşalara oranla daha kolay imal edilir. Bu sebepten silindirik başlı zımbalar daha sık kullanılmalıdır. Bazı hallerde Şekil 2.3.9-C'de görülen uygulama iyi bir çözüm yolu sayılır. Zımba taşıyıcı plaka zımba çapında delinmiş, zımbalar yerleştirildikten sonra fatura yükseklikleri aynı değere taşlanmıştır. Zımbalar sertleştirilmiş basınç plakası ile taşıyıcı plaka arasına cıvatalar aracılığı ile bağlanmıştır. Küçük çaplı zımbalarda burkulma emniyeti için Şekil 2.3.10'te görüldüğü gibi kademeli zımba tipi tercih edilmelidir. Kesme kuvvetini küçük tutmak için zımba ucunun eğik bilenmesi gerek duyulduğunda uygulanmalıdır. Eğik bilemede simetriklik sağlamaya büyük önem verilmelidir. İnce çaplı zımbalar büyük çaplı zımbalardan daha kısa boylu yapılmalıdır. Şekil 2.3.10 Küçük Delikler İçin Kademeli Zımbalar İnce sacların kesilmelerinde yaylı sıyırıcı plakaların kullanılması gerekir. Bu uygulamalarda Şekil 2.3.11’A da görüldüğü gibi uzun kademeli zımbalar kullanılır. Kalın saclarda ise Şekil 2.3.11 B’de görülen kısa kademeli zımbalar kullanılır. - 26 - Şekil 2.3.11 Sıyırıcı Plaka ve Zımba Kademe Boyları Küçük deliklerin delinmelerinde Kullanılan zımbalar, delinecek deliklerin birbirlerine çok yakın olması kademeli zımbanın kullanılmasını engelliyorsa bu tip zımbalar olanaklar ölçüsünde tüm boylarınca yaylı kılavuzlar içerisine konulmalıdır. Zımbaların Şekil 2.3.12 A ve B’de görüldüğü gibi ya sabit burçlu veya elastik burçlu kılavuzlar içerisinde kullanılması daima tercih edilmelidir. Şekil 2.3.12. Küçük Çaplı Zımbalarda Kılavuz Düzenleri Delme zımbaları kalıp içerisine mümkün olduğu kadar az miktarda girmelidir. Bu uygulamaya dar boşluklu çalışmalarda özellikle dikkat gösterilmelidir. Körelmiş zımbalarda kesme kuvveti fazlasıyla arttığından zımbaların devamlı keskin halde bulundurulmalarına özen gösterilmelidir. Kılavuz plakalı kalıplarda gereğinden fazla bırakılmış şerit kanal yüksekliği kesme sonrası şeridin Şekil 2.3.13'da görüldüğü gibi eğilmesine sebep olarak zımbanın kırılmasını sağlayacağından şerit kanalına ve şerit hareketine dikkat etmelidir. Şekil 2.3.13 Geniş Kanalda Eğilen Şeridin Neden Olduğu Zımba Kırılması - 27 - Kalıplarda alt kesici deliğine büyük dikkat gösterilmelidir. Örneğin kalıp girişi aşınmış takımlarda delinen pul zımba ile birlikte yukarı çıkabilir. Kılavuz ve zımba arasına giren kesilmiş parçalar Şekil 2.3.14 A'da görüldüğü gibi zımbanın çok çabuk aşınmasına hatta kırılmasına neden olabilir. Şekil 2.3.14 Yukarı Çıkan Kesilen Pulun Sebep Olduğu Zımba Kırılması Kesilen pulların kalıp deliğinde tıkanıp kalmasına imkân verilmemelidir. Bu sebepten kalıp deliği çıkışı kesilen pulların kolayca geçebileceği biçimde yapılmalıdır. Çoğu zaman çevre kesmede ve delmede kesilen parça zımbaya yapışarak zımbayla birlikte yukarı çıkabilir. Parçanın kalıpla kılavuz plakası arasında kalması daha önce anlatıldığı gibi kalıbın çalışmasını engeller. Hatta zımbanın kırılmasına neden olabilir. Bu istenmeyen yapışarak yukarı çıkma olayının nedenlerini birçok kalıp tasarımcısı, imalcisi ve işletmecisi farklı nedenlere bağlamaktadır. Bunları aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür: 1- Kesilen şeridin gereğinden fazla yağlanması ve kullanılan yağın kalın cinsten olması kesilen parçanın zımbaya yapışarak yukarı çıkmasına neden olabilir. Bunun için şerit fazla yağlanmamalı ve akıcılığı fazla olan yağlama maddesi seçilmelidir. 2- Kesilen parça, kesilme sonrası bir miktar genleşerek kalıp deliği iç yüzeyinde tutunmaya çalışır. Zımba ile kalıp arasında gereğinden fazla boşluk bırakılmışsa yeterli tutunma gerçekleşemeyeceği için kesilen parçanın zımbayla birlikte yukarı çıkma olasılığı artacaktır. Yeni devreye sokulmuş ve düzgün çalışan kesme kalıplarında bir süre sonra kesilen parçanın yukarı çıkması kalıp derinliğinin aşınarak genişlemesine bağlanabilir. Bu nedenle, dar boşlukla çalışma kesilen parçanın zımbayla birlikte yukarı çıkmasına karşı etkili bir önlem olarak ileri sürülebilir. 3- Dişi kesici delikleri için normal uygulamalar Şekil 2.3.15 B ve C' de görülmektedir. Özen gösterilmemiş imalatta delik biçimlerinin Şekil 2.3.15 A'da görüldüğü gibi olması veya aşınmadan dolayı bu hale gelmesi kesilen parçanın zımba ile birlikte yukarı çıkmasına neden olabilir. Şekil 2.3.15 Çeşitli Dişi Kesici Delikleri - 28 - 4- Zımba alt yüzeyinin düzgün şekilde parlatılmış olması kesilen parçanın zımba yüzeyine yapışmasını arttırmaktadır. 5- Kesilen parçanın yüzeyi, kalınlığına oranla fazla büyükse kesilme sonrası parçanın genleşmesi az olacağından kalıp içi deliğinde tutunması da zayıflayacaktır. Bu nedenle, geniş yüzeyli ince parçaların zımbayla birlikte yukarı çıkma eğilimleri fazladır. Yukarıda sıralanan nedenler dikkate alınarak kesilen parçanın yukarı çıkmasını çoğu zaman engelleyebilir. 1-Küçük kesme boşluğu ile çalışmak kesilen parçanın yukarı çıkmasını çoğu zaman engelleyebilir. 2- Birçok araştırmacının önerdiği Şekil 2.3.15 B' deki konik delik biçiminin kullanılması iyi sonuçlar verebilir. 3- Kesilen parçanın yukarı çıkmasına karşı 1. ve 2. maddede sıralanan önlemlerin etkin olmadığı durumlarda itici düzeni bulunan zımbalar kullanılmalıdır. İticili zımba düzenlerine ilişkin birkaç örnek Şekil 2.3.16' da görülmektedir. A ve B şeklinde görülen zımbalara yayla etki edilen genellikle zımba çapına bağlı olarak 1,5 ile 5 mm çapında ve zımbadan yaklaşık 3 ile 4 mm dışarı çıkan itici pimler takılmıştır. C' deki zımbaya da benzer uygulama yapılmıştır. D' de görülen zımbada yaprak yay kullanılmıştır. E şeklinde görülen zımba ucuna lastik yay takılmıştır. F şeklindeki zımbada ise yayla tahrik edilen küçük bir bilye bulunmaktadır. Seri halde standart kalıp elemanlar üreten bir firmanın uygulanması da G şeklinde görülmektedir. Şekil 2.3.16 İtici Zımba Örnekleri H şeklinde görülen uygulamada ise (a) çıkarıcısı iki parça halinde imal edilmiştir. Çıkarıcının yarı parçasının fatura yüksekliği diğerine oranla daha küçük yapılmıştır. Böylece bu yarı kısım parçaya göre zımba yüzeyinden daha aşağı inecektir. İkinci yarı, bir yay tarafından itilerek kesilen parçanın zımba yüzeyinde kalması önlenmiştir. - 29 - 4- Delme zımbalarının uç biçimlerini Şekil 2.3.17’de gösterildiği gibi yapılması kesilen pulun zımbaya uyarak bozulmasına neden olacağından yapışmanın bir ölçüde azaltılmasını gerçekleştirecektir. Şekil 2.3.17 Uçları Eğik bilenmiş Delme Zımbaları - 30 - 2.4. DİŞİ KESİCİ KALIP: Kesme kalıplarının önemli elemanlarının biri de dişi kesicidir. Bu parça “kalıp” olarak da isimlendirilmektedir. İmalat edilecek parçaya, imalat sayısına, kalıbın durumuna bağlı olarak çeşitli özellikteki takım çeliklerinden veya sert metalden yapılırlar. Kesme zımbasının gireceği kesici deliğinin şekil ve konumu kesilecek parçaya ve seçilen işlem durumuna bağlıdır. Burada dişi kesici için söylenecek sözler ısıl işlem görecek parçaların tasarım ve imallerinde dikkat edilmesi gerekli öneriler olacaktır. Dişi kesicilerin boyutlandırılmaları ve imallerinde ısıl gerilmeleri en alt düzeyde tutacak önlemler alınmalıdır. Bunu sağlamak için de keskin köşelerden ve büyük kesit değişimlerinden kaçınılmalıdır. Kesit değişimi zorunlu bölgeler tatlı kavislerle birleştirilmelidir. Delik ve boşluklar birbirlerinden ve kesici kenarlarından boşluk ve delik büyüklüğüne bağlı olarak imkân ölçüsünde uzak yapılmalıdır. Dişi kesici her şeyden önce kesme işleminden doğacak gerilmeleri emniyetle karşılayacak boyutlarda olmalıdır. Kesici üzerine gelecek gerilmelerin ve tehlikeli bölgelerdeki kuvvetlerin kesinlikle belirlenememesi, bunlarla ilgili dayanım kuramlarının bazı kabul ve varsayımlara dayanması nedeniyle tüm kalıp çeşitlerini kapsayan kesici kalınlığı ve boyutları için kesin kurallar vermek olanağı yoktur. Boyut belirlenmesi daha çok tasarım elemanının yetenek ve deneyimine bırakılmıştır. Bununla beraber dişi kesici boyutlarının belirlenmesinde çeşitli yayınlarda verilen önerileri de belirtmekte yarar var. Çevresi 50 mm 'ye kadar olan kesme kenarına sahip kalıp kesicilerinin kalınlıkları için Tablo 2.4.1' deki değerler önerilmektedir. Kesilen çevre uzunluğu 50 mm' den daha büyükse Tablo 2.4.1 'de verilen değerler Tablo 2.4.2' deki katsayılarla çarpılmalıdır. Tablo 2.4.1 Kalıp Kalınlığı İçin Katsayılar Katsayılar Beher (her bir) Ton kesme Sac kalınlığı (mm) kuvveti için alınacak kalıp kalınlığı (mm) 2,5 0,75 5 1,5 7,5 2,2 10 3 Tablo 2.4.2 Büyük Çevre Kesmeleri İçin Kesilen çevre uzunluğu (mm) 50–75 75–150 150–300 300–500 Düzeltme katsayısı 1,25 1,5 1,75 2 Şekil 2.4.1 'de görüldüğü gibi kalıp dış kenarı ile kesme kenarı arasındaki (L) uzaklığını en küçük değeri kesilen çevre uzunluğu 50 mm' den daha küçük kalıplarda kalıp kalınlığının 1,5 ile 2 katı alınmalıdır. Bu değer küçük boyutlu kalıplar içindir. Daha büyük boyutlu kalıplarda (L) uzaklığı kesici kalınlığının 2 ile 3 katı olmalıdır. Kesilen çevre uzunluğu 50 mm' den daha büyükse, L boyutları Tablo 2.4.3' de verilen katsayılarla çarpılmalıdır. - 31 - Şekil 2.4.1 Dış Kenar İle Kesme Kenarı Arasındaki (L) Uzaklığı Bütün bunlardan başka kalıp dış kenarı ile kesme kenarı arasındaki kalan kritik kesit alanı Tablo 2.4.3' te verilen değerlerden daha küçük olmamalıdır. Kesme kuvveti Tablo 2.4.3' te verilen kuvvetlerden daha büyükse kalıp kalınlığını belirli oranlarda arttırmalıdır. Tablo 2.4.3 Kalıbın Kritik Kesit Alanı Kesme Kuvveti Kalıp kenarında kalan kritik kesit alanı Ton L x H (mm2) 20 300 50 650 75 960 100 1300 Bundan başka kalıp genişliği B = b + (3 – 4) H ampirik bağıntısı verilebilir. Bağıntıda, (b) dişi kesicideki en büyük kesici deliğinin genişliği, (H) dişi kesicinin kalınlığıdır. Kesilecek malzeme kalınlığına bağlı olarak alınabilecek kalıp kalınlıkları Tablo 2.4.4 'te verilmiştir. Tablo 2.4.4 Malzeme Kalınlığına Bağlı Olarak Kalıp Kalınlığı b (mm) Kalıp Kalınlığı H (mm) Malzeme Kalınlığı 1mm 1-3mm 50 (0,3–0,4)b (0,35–0,5)b 50–100 (0,2–0,3)b (0,22–0,35)b 100–200 (0,15–0,2)b (0,18–0,22)b 200 (0,1–0,15)b (0,12–0,18)b 3-6mm (0,45–0,6)b (0,3–0,45)b (0,22–0,3)b (0,15–0,22)b Dişi kesici üzerinde sadece kesme ile ilgili delikler bulunmaz. Kesicinin ve kalıp elemanlarının tespiti için kesici üzerine çoğu zaman cıvata ve pimler için delikler açılır. Kesicide bulunan cıvata ve pim deliklerinin kalıp kenarına olan en küçük uzaklıkları Tablo 2.4.5, 2.4.6, 2.4.7'de görülmektedir. - 32 - Tablo 2.4.5 Vida Deliklerinin Kalıp Kenarına Olan Minimum Uzaklıkları Kesicinin Durumu Sertleştirilmiş Kesicide Sertleştirilmemiş Kesicide Vida Çapı M8 M10 M12 M16 M20 M22 12 14 16 20 25 27 9 11 13 16 20 22 Tablo 2.4.6 Pim Deliklerinin Kalıp Kenarına Olan Minimum Uzaklıkları Kesicinin Durumu Sertleştirilmiş Kesicide Sertleştirilmemiş Kesicide Pim Çapı 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 6 7 8 9 11 12 15 16 20 25 4 5 5 6 7 8 10 13 16 20 Tablo 2.4.7 Gömme Başlı Cıvata Deliklerinin Kalıp Kenarına Olan En Küçük Uzaklıkları En Küçük Uzaklık Cıvata Çapı (DIN 912) M8 M10 M12 M16 M20 M22 14 28 32 17 19 24 - 33 - 2.5 BÜKME: Bükme olayında bükülen malzemenin bükme bölgesinde; parça ölçülerine, bükme kavisi ve ölçülerine bağlı olarak çeşitli şekil değişiklikleri olmaktadır. Malzeme dayanımının sınırlı olması bu şekil değişimlerini belirli sınırlar içinde tutma zorunluluğunu doğurur. Bükme olayında, bükülmüş bölgedeki malzemenin iç tarafındaki lifleri çevresel gerilmelerden dolayı sıkıştırılmakta ve bası etkisi oluşmakta, dış tarafında ise lifler uzamakta ve çeki etkisi oluşmaktadır. Bu gerilimler en büyük değerlerine parçanın iç ve dış yüzeylerinde erişmektedir. Bu gerilmelerin sıfır değerde olduğu ara bölgede “tarafsız eksen” adı verilen bir tabaka bulunmaktadır. Bu eksen bükülmemiş parça boyunun bulunmasında kullanılmaktadır. Şekil 2.5.1 Bükmede Gerilmeler ve Şekil Değişiklikleri Dar ve kalın şeritlerin küçük kavislerle bükülmelerinde daha büyük şekil değişimleri söz konusudur. Şekil 2.5.2’deki parçamızda; malzeme kalınlığı bükme bölgesinde bir miktar azalmakta, bükmeden önce prizmatik şekilde olan parça kesiti iç bükey trapez şeklini almaktadır. Malzeme eni bükme kavisi tarafından genişlemekte, dış tarafta da daralmaktadır. Bükme öncesi “b” genişliğinde olan malzeme bükme sonrası “b+2t” genişliğine erişmektedir. Bu durumun menteşe gibi birbiri içinde çalışan parçaların ölçülerinin belirlenmesinde dikkate alınması gerekir. Bükme sonrası genişleme değerinin yumuşak çelikler için “t=0,4s/r” eşitliğine uyduğu söylenebilir. - 34 - Şekil 2.5.2 Kalın Malzemenin Küçük Kavisle Bükülmesi Şekil değişiminde, bükme kavisi ve açısı en büyük rolü oynar. Bükme kavisinin bükme bölgesindeki kalınlık azalmasına etkisi; Şekil 2.5.3 Bükme Kavisinin Kalınlık Azalmasına Etkisi Denemede kullanılan parça; 6,35mm kalınlığında HB120 sertliğinde Al malzemedir. Bükme bölgesindeki kalınlık azalmasına parça genişliğinin fazla etkisi olmamakla birlikte, bükme kavisi kalınlık oranının önemli derecede etkili olduğu görülmektedir. Bükülen parçanın eni ne kadar genişse bükme ekseni yönündeki direncide o kadar büyük olur. Enine gerilime karşı gösterilen direnç parça genişliğinin fazla değişimine engel olur. Bu bakımdan, bükülen parça kalınlığına oranla yeteri kadar genişse (b>3s) enine doğrultudaki bozulma sıfır kabul edilir. 2.5.1 BÜKME KAVİSİ: Malzeme üzerinde kalıcı şekil değişikliği meydana getirmek, çeşitli gerilmelerin ortaya çıkmasına neden olacaktır. Bükmenin sağlıklı şekilde olabilmesi için meydana gelecek gerilmelerin belirli sınırlar içinde tutulması gereklidir. Bükme kavisi, şekil değişimi üzerinde büyük ölçüde etkili olduğundan uygulanacak bükme kavisinin saç kalınlığına oranını belirlemek, bükme boyutlarının belirlenmesinde üzerinde en çok durulan konudur. Belirlenecek bükme kavisi; parçanın dış yüzeyinde yırtılmalara neden - 35 - olacak kadar uzamalara izin vermeli, aynı zamanda da kalıcı bozulma sağlayacak kadar uzama meydana getirmelidir. Diğer bir deyişle; malzeme elastik sınırı aşılmalı, ancak kopma noktasına yaklaşılmamalıdır. Bükmenin kalıcı olabilmesi için; dış tabakada meydana gelen uzama malzemenin elastik sınırını aşmalıdır. Değerler yerlerine konduğunda, kalıcı bükmenin olabilmesi için uygulanabilecek en büyük bükme kavisi; s ri max E 2 s bulunur. Bulunan bu değerden daha büyük kavisli bükmelerde parça üzerinden bükme yükü kalktığında parça büyük olasılıkla eski şekline geri dönecekken, çok küçük bükme kavislerinde parça dış tabakasında meydana gelecek uzama yırtılmalara neden olabilir. En küçük bükme kavisinin belirlenebilmesi için, dış tabakadaki uzamanın malzemenin kopma sınırını aşmaması gerekir. s 1 b 2 s r ri 2 i 1 2 s buradan da; s 1 ri min ( 1) s.c 2 b c – katsayısı, malzemenin plastik özelliklerine bağlı bir değerdir. Hafif metallerde bu katsayının hesabı için malzemenin kopma dayanımı ve kopma uzaması değerlerine bağlı olarak, c (0,85 b 0,5) 10 ampirik bağıntıları önerilir. Bu değer için tablolara başvurabiliriz. Tablo 2.5.1 Minimum Bükme Yarı Çapları için “c” Katsayıları - 36 - Bükme açısı büyüdükçe dış tabakadaki uzamalar artar ve yırtılma olasılığı fazlalaşır. Bu nedenle en küçük bükme kavisinin belirlenmesinde bükme açısının da dikkate alınması gerekir. Bükme açısı büyüdükçe daha büyük bükme kavisleri kullanılmalıdır. Saçların haddeleme yönündeki uzamaları daha büyüktür. Bükme ekseni saç haddeleme yönüne dikey konumda yapıldığında malzemenin daha küçük kavislerle bükülmesi mümkündür. Bu nedenle bükme ekseni ile hadde yönü bükme kavisinin belirlenmesinde dikkate alınmalıdır. Uygulanacak bükme kavisine göre bükme ekseninin saç haddelenme yönüne göre hangi konumda olması gerektiği 90o bükme açıları için Tablo 2.5.2’de verilmiştir. Tablo 2.5.2 Bükme Ekseninin Konumu Malzeme eni arttıkça bükme kavisi de büyütülmelidir. Parça eni, kalınlığının sekiz katından fazla ise parça eninin bükme kavisine etkisi yaklaşık olarak sabit kalmaktadır. Bükülecek parçada üst yüzey ve kenar düzgünlüğünün bükme kavisine etkisi göz önünde bulundurulmalıdır. Parçanın dış kenar tarafındaki kenar pürüzlülüğü bükmede dış kenarın daha az uzamalarda bile yırtılmasına neden olabilir. Çapaklı dış kenarlı parçalar daha büyük kavisle bükülmelidir. Kalıpla veya makasla kesilmiş parçalar büküleceği zaman kesme yapılan yüzeydeki çapaklı kısım bükme yapacak zımbaya bakacak şekilde bükme kalıbına yerleştirilmelidir. Böylelikle dış kenardaki yırtılmalar büyük ölçüde engellenmiş olacaktır. Şekil 2.5.4 Parça Eninin Bükme Kavisine Etkisi - 37 - Şekil 2.5.5 Parça Kenar Durumunun Bükme Kavisine Etkisi 2.5.2 BÜKMEDE AÇINIM BOYUNUN BELİRLENMESİ: Bükme işleminde genellikle bükülmüş parçanın ölçüleri verilir. Takım tasarımcısının bu bükülmüş ölçüleri sağlayacak ilkel parça boyunu belirlemesi gerekir. Açınım boyunun belirlenebilmesi için bükme öncesi ve bükme sonrası uzunluğu değişmeyen "tarafsız tabaka" olarak adlandırılan ve varsayıma dayalı bu uzunluğun belirlenebilmesi için bu eksenin bükülmüş parçadaki konumunun bilinmesi gerekir. Bilindiği gibi bükülmemiş parçalarda tarafsız eksen kesit ağırlık ekseninden geçer. Prizmatik parçalarda bu eksen parça geometrik eksenidir. Parça büküldüğünde uygulanan bükme boyutlarına bağlı olarak parçanın bükme bölgesindeki kesiti değişir. Şekil 2.5.6'da görüldüğü gibi bükme öncesi prizmatik olan parça kesiti, bükme sonrasında iç bükey bir trapez şekline dönüşür. Tarafsız eksen de bu değişime paralel olarak parça geometrik ekseninden ayrılarak baskı gerilimlerinden dolayı kesitin büyüdüğü iç kavis bölgesine doğru kayar. Tarafsız eksenin yeni konumu bükme kavisi ve açısına, malzemenin bükme bölgesindeki kesit değişimine, parça boyutlarına ve malzemenin cinsine bağlıdır. Tarafsız eksenin yeni konumundaki yarıçapı yukarıda açıklanan değişim büyüklüklerine bağlı olarak aşağıdaki bağıntıyla hesaplanır. Rr r m n.m s.m.n 2 s 2 Şekil 2.5.6 Bükülen Parçadaki Kesit Değişimi ve Tarafsız Eksenin Konumu - 38 - R : dış tabaka kavisi r : bükme kavisi s : bükme öncesi kalınlık s1 : bükme sonrası kalınlık B : bükme Öncesi parça eni Bm: bükme sonrası ortalama en m = s1/s kalınlık azalma katsayısı n = Bm/B Genişlik değişim katsayısı ( B > 3s ise n=1 ) Yukarıdaki bağıntıyla bulunan tarafsız eksenin tam bir daire şeklinde olduğu kabul edilmiştir. Bükme bölgesindeki kalınlık azalmasının her tarafta eşit olmamasından dolayı tarafsız eksenin şekli dairesel olmayıp Şekil 2.5.7' de görüldüğü gibi ρ ve ρo yayları arasında sınırlanmış parabolik bir karakter gösterir. Bükülmüş bölgedeki tarafsız eksen uzunluğunun hesaplanmasında ρ=r + x.s yarıçapı kullanılırsa ilkel parça boyu daha küçük çıkacaktır. Fakat yapılan bu hata önemsizdir. Çünkü kalınlık azalması yalnızca bükme açısının sınırladığı bölgede kalmayıp az da olsa bükülmemiş kollarda da görülmektedir. Bu sebepten açınımda kısa tutulmuş parça, bükme sonrası öngörülenden daha uzun çıkmaktadır. Şekil 2.5.7 Bükülmüş Parçada Tarafsız Eksenin Konumu Böylece hesapla yapılan bu kısalmayla birbirini dengelemektedir. Sonuçta açınım boyunun hesabı için (ρ) değerinin kullanılması yeterlidir. Bağıntıların kullanılabilmesi için bükme koşullarına bağlı olarak (m) ve (n) katsayılarının belirlenmesi gerekir. Konunun kuramsal bağıntılarla belirlenmesi üzerinde kuramsal çalışmalar olmakla beraber konunun karmaşıklığı ve verilen değerlerin birçok kabule bağlı oluşu yüzünden uygulamada çoğunlukla deneysel veriler kullanılmaktadır. Genişliği kalınlığına oranla fazla olan malzemelerde (B > 3s) bükmeden sonra genişlikte fazla bir değişim olmadığından genişlik değişim katsayısı n = BmB=1 alınabilir. Parçanın 180° ye yakın bükülmesinde (katlanmasında) ri≥2s değerinde bükme kavisinin kullanılması gerekir. Küçük bükme kavisi uygulaması fazla operasyon gerektirir. - 39 - Şekil 2.5.7'den yararlanılarak tarafsız ekseninin konumunu belirleyen (x) kat sayısı hesaplanabilir: bulunur. xr x.s x buradan s B B ≥ 3s durumunda n m 1 alınabileceğinden bağıntı (2.3) teki (ρ) değeri yerine B yazılırsa: r m2 r x 1 m elde edilir. s 2 s Bükülmüş açıları = 90 ile 165° arasında olan parçalar DIN 6935'e göre Şekil 2.5.8'deki gibi ölçülendirilirse açınım boyu formüllü aşağıdaki şekilde belirlenir; Şekil 2.5.8 90 ile 165° Bükme Açısına Göre Açınım Hesabı 180 180 L ri s t o a ri s tan 2 2 180 s 180 L a b ri k 2ri s tan 180 2 2 v s 180 p ri 2 180 180 s 180 ri k 2ri s tan 180 2 2 L a b * v 2.5.3 BÜKME KUVVETİNİN HESAPLANMASINDA KULLANILAN BAĞINTI: Pb 0,22.s.L. b Pb: Kesme kuvveti N L: Bükülen uzunluk cm s: Bükülecek malzeme kalınlığı cm 0,22: Sürtünmenin dikkate alındığı katsayı b : Çekme dayanımı N mm 2 - 40 - 2.6 KAMLA ÇALIŞAN KALIPLAR: Genellikle saç kalıpçılığında kullanılan presler düşey olarak hareket eder. Bu tip preslerde düşey hareketin yanal harekete çevrilmesi kamlar yardımıyla sağlanır. Kamlı kalıplar; kesme, delme, biçimlendirme işlemleri ve adımlı kalıplarda kullanılabilirler. Bu tip kalıplarda kurs miktarı, kamların eğim açıları ve düşey hareketleriyle orantılıdır. Bundan dolayı kamların eğimleri hesaplanırken bu durum göz önünde tutulmalıdır. Genellikler kamlar 30 o...60 o olarak yapılırlar. Kamlı kalıplarda işlem bittikten sonra kızakların geri hareketleri ya yaylar yardımıyla yada kamlara özel şekil verilerek ancak sağlanabilir. 2.6.1 KAMLA ÇALIŞAN KALIPLARDA YANAL HAREKET MİKTARININ BULUNMASI: Kam Kızak Kayıt Alt Tabla Şekil 2.6.1 Kamla Çalışan Kalıp tan t t h. tan h h: düşey strok t: zımbanın yatay stroku - 41 - 2.6.2 YANAL KUVVETİN BULUNMASI: tan P P Pya Pya tan P: pres kuvveti Pya: zımbanın yanal kuvveti Sürtünme kuvveti dikkate alınırsa: Pya P tan( 2 ) tan ρ: sürtünme açısı ( ρ=5o alınabilir.) μ: sürtünme katsayısı Tablo 2.6.1: Sürtünme Katsayısı İçin Değerler; Sürtünen Malzemeler Döküm-Çelik Çelik-Çelik Çelik-Ser Olmayan Malzemeler Sürtünme Katsayısı 0,16…0,30 0,10…0,16 0,015…0,06 - 42 - BÖLÜM-3 3. ARAŞTIRMA SONUÇLARI 3.3.1 MALZEME ARAŞTIRMASI : Ç 1020 Tablo 3.1 Ç 1020 ÇELİK NORMLARI SAE DIN NORMU NORMU 1020 C22 Kullanım Alanları: KİMYASAL ANALİZLERİ % C Si Mn P S 0.18 0.15 0.30 0.045 0.045 0.25 0.35 0.60 Hafif yükler için yapı parçaları, piston pimleri, dişliler, zincir makaraları ve baklaları dingil kasnakları, miller. Ç 1040 Tablo 3.2 Ç 1040 TÜRÜ ALAŞIM ELEMANLARI % DIN Normu Kullanım Yerleri : İmalat Çeliği C Si Mn P< S< Cr 0.35 0.10 0.60 0.040 0.050 0.44 0.30 0.90 : 1.0501 C 35 : Transmisyon milleri, raylar, dişliler vs. Mo - Ni - Ç 1050 Tablo 3.3 Ç 1050 TÜRÜ ALAŞIM ELEMANLARI % DIN Normu Kullanım Yerleri : İmalat Çeliği C Si Mn P< S< Cr Mo Ni 0.45 0.10 0.60 0.040 0.050 0.54 0.30 0.90 : 1.0503 C 45 : Cer kancaları, Dişliler, Kazmalar, Cıvatalar, Miller ve Şaftlar yapımında - 43 - 1.2842 Piyasamızda en ucuz ve harcıâlem, yağda sertleştirilir takım çeliğidir. Pres kalıpları, pafta, kılavuz, rayba, makas ağzı plastik madde kalıpları, ölçü ve kontrol aletleri, mastarlar gibi birçok yerde kullanılır. Düşük derecede sertleştirilir, ölçü ve şekil değiştirme riski azdır. Tablo 3.4 1.2842 MARKASI TÜRÜ ALAŞIM ELEMANLARI % DIN Normu BS Normu AFNOR Normu UNI Normu AISI Normu JIS Normu GOST Normu Yumuşatma tavı derecesi (oC) Yumuşatma tavından sonraki sertlik (HB) Gerilim alma derecesi (oC) Sertleştirme derecesi (oC) Sertleştirme vasıtası Sertleştirmeden sonraki sertlik (HRC) Menevişlemeden sonra elde edilen takribi sertlik (HRC) Oda sıcaklığındaki takribi yoğunluk Kullanım Yerleri : Böhler : Soğuk İş Çeliği C Si Mn Cr Mo 0.90 0.25 2.00 0.35 : 1.2842 90 MnCrV8 : ~ BO2 : ~90 MV8 : 90 MnVCr8 KU : ~ O2 : --: --: 680 - 720 Ni - V W 0.13 - : Maksimum 220 : Yaklaşık 650 : 790 - 820 : y. SB 220 - 250 oC (20 mm kalınlığa kadar) : 63 - 65 100 oC 64 200 oC 62 300 oC 57 400 oC 50 : 7.80 g/cm3 : Küçük ölçüde işleme kolaylığı aranan kalıpların yapımında. Kesici, zımba ve matriks malzemesi - 44 - 1.2379 İnce ve farklı kesitteki madeni kalıplarında şişirme, ezme, ekstrüzyon takımlarında alüminyum, çinko tüp imal kalıplarında, cıvata ve vida dişi ovalama yanak ve makaralarında, cıvata, somun, perçin üretiminde delici, şişirici olarak-ezme ve profilleme makaralarında, ahşap frezelerinde, plastik kalıbı ve bıçaklarında kullanılır. Tokluğu ve basınca dayanımı yüksektir. Tablo 3.5 1.2379 MARKASI TÜRÜ ALAŞIM ELEMANLARI % DIN Normu UNI Normu SIS Normu UNE Normu Yumuşatma tavı derecesi (oC) Yumuşatma tavından sonraki sertlik (HB) Gerilim alma derecesi (oC) Sertleştirme derecesi (oC) Sertleştirme vasıtası Sertleştirmeden sonraki sertlik (HRC) Menevişlemeden sonra elde edilen takribi sertlik (HRC) Oda sıcaklığındaki takribi yoğunluk Kullanım Yerleri : Böhler : Soğuk İş Çeliği C Si Mn Cr Mo 1.55 0.30 0.30 11.5 0.7 : 1.2379 X 155 CrVMo 12 1 : X 155 CrVMo 12 1 KU : 2310 : X 160 CrMoV 12 F5211 : 800 - 850 Ni - V W 1.00 - : Maksimum 250 : 650 - 700 : 1020 - 1040 : y. SB (220 - 250 oC / 400 - 450 oC) BH, H : 63 - 65 100 oC 64 200 oC 61 300 oC 59 400 oC 58 : 7.70 g/cm3 : Süneklik ve basınca dayanımı yüksektir. Her türlü kesme ve bükme kalıplarında, vida ve cıvata ovalama tarakları, ağaç frezeleri, perçin ve cıvata başlarının şişirme işleri vs. - 45 - 1.2080 Tablo 3.6 1.2080 MARKASI TÜRÜ ALAŞIM ELEMANLARI % DIN Normu UNI Normu UNE Normu Yumuşatma tavı derecesi (oC) Yumuşatma tavından sonraki sertlik (HB) Gerilim alma derecesi (oC) Sertleştirme derecesi (oC) Sertleştirme vasıtası Sertleştirmeden sonraki sertlik (HRC) Menevişlemeden sonra elde edilen takribi sertlik (HRC) Oda sıcaklığındaki takribi yoğunluk Kullanım Yerleri : Böhler : Soğuk İş Çeliği C Si Mn Cr Mo 2.00 0.20 0.30 11.5 : 1.2080 X 210Cr12 : X 205 Cr 12 KU : X 210 Cr 12 F5212 : 800 - 850 Ni - V - W - : Maksimum 250 : Yaklaşık 650 : 940 - 970 : y. SB (220 - 250 oC / 400 - 450 oC) BH, H (<25 mm Ø) : 63 - 65 100 oC 64 200 oC 62 300 oC 59 400 oC 57 : 7.70 g/cm3 : Deforme olmaması, kesme kabiliyetinin yüksek oluşu, sürtünmeye dayanıklılığından dolayı fazla darbe olmayan her nevi kesme, bükme ve şekillendirme işlerinde 3.3.1.1 “1.2379” ve “1.2080” İYİLEŞTİRMESİ: BÖHLER K340 ISODUR -Soğuk İş Çeliği Soğuk iş çeliklerinden mamul kesici takımların kullanılması genel olarak 200 oC altında olmaktadır. Soğuk iş çelikleri metallerin şekillendirilmesi için kullanılmakta olup, bunun yanı sıra refrakter malzemesi ve seramik malzemelerin imalatında da kullanılmaktadır. Ayrıca selüloz, ağaç ve kağıt sanayisinde de kullanılan bıçakların imalatı yine soğuk iş çeliklerinden yapılmaktadır. 1 ) Soğuk iş çeliklerinden istenen en önemli 2 özellik şunlardır; 1. Uzun ömür; diğer bir deyimle aşınma mukavemeti 2. Kırılmaması; diğer bir deyimle süneklik değerlerinin yüksek olması - 46 - BÖHLER fabrikaları soğuk iş çeliği kullanıcılarından gelen istekler doğrultusunda%12 Cr ihtiva eden çeliklere göre ki bunlar bilinen K100 (1.2080) ve K110 (1.2379) çelikleridir, hem aşınma mukavemeti hem de süneklik değerleri yönünden performansı daha yüksek olan BÖHLER K340 ISODUR (patentle korunmuş) çeliğini geliştirmiştir. 2) Kullanım yerleri; • Kesme koparma kalıpları • Soğuk şekillendirme kalıpları • Bıçak imalatı 3) BÖHLER K 340 ISODUR çeliğinin kimyasal analizi %; Tablo 3.7 BÖHLER K 340 ISODUR çeliğinin kimyasal analizi 4) BÖHLER K340 ISODUR çeliğinin “1.2080” ve “1.2379” yapılan mukayeselerinde aşağıdaki tablo ortaya çıkmaktadır; Tablo 3.8 Malzeme Özellikleri Kıyası 5.) Böhler K340 ISODUR çeliğinin önemli özellikleri; 1. Tüm kesitte homojen mikro doku 2. Büyük ebatlarda dahi düzenli karbit dağılımı 3. Isıl işlem sonrası tolere edilebilir şekil değiştirme 4. Yüksek süneklik değerleri 5. Yüksek baskı mukavemeti 6. Homojen mikro dokudan dolayı mekanik işleme kolaylığı - 47 - 6.) Böhler K 340 ISODUR çeliğinin çeşitli kullanım alanlarında diğer kalitelerle karşılaştırılması; Şekil 3.1 Böhler K 340 ISODUR çeliğinin diğer çeliklerle karşılaştırılması 7.) BÖHLER K340 ISODUR çeliğinin uygulama değerleri; Aşağıdaki veriler BÖHLER çeliklerini kullanan fabrikalarda yapılan testler sonucunda elde edilmiş veriler. Şekil 3.2 BÖHLER K340 ISODUR İşleme Verileri - 48 - 8.) Meneviş değerlerinin karşılaştırılması; Soğuk iş çeliklerinin aralarında yapılan mukayeseden de görüleceği gibi Böhler K340 ISODUR soğuk iş çeliği en yüksek sertliğine 550 ºC civarında erişmektedir. Tablo 3.9 Meneviş değerlerinin karşılaştırılması 9.)BÖHLER K 340 ISODUR çeliğinin ısıl işlemi; İki defa yapılan ön ısıtmadan (550 ve 850 ºC) sonra, 1040 – 1050 ºC; 1. Yağda ( 50–70ºC) veya 2. Sıcak banyoda ( AS 140 tuz banyosunda, takriben 180 ºC ) veya 3. Vakumda azot gazı ile en az 5 bar basınç altında sertleştirilmesi mümkündür. Menevişleme derecesi olarak 540–560 ºC (sertliğin ikinci defa yükseldiği bölge) seçilmelidir. Menevişlemenin ikinci defa yapılması, meydana gelen bakiye ostenitin martensitik yapıya, dolayısı ile arzu edilen ince meneviş dokusuna dönüşmesini sağlayacaktır. Komplike, diğer bir deyim ile hassas kalıpların üçüncü bir defa menevişe veya gerilim alma tavına tabi tutulması bu tarz kalıpların ömrünü daha da uzatacaktır. Kullanma sertliği ikinci menevişten sonra elde edilmektedir. Buna göre ikinci menevişin derecesi kullanma sertliğine göre ayarlanmalıdır. (Ekteki Isıl İşlem diyagramına bakınız). - 49 - GG 26: Teknik Özellikleri Darbe direnci yüksektir. Mekanik mukaveti yüksektir. Hidrolik ve pnömatik basınca karşı yüksek dayanıklılık gösterir. Yüzey sertleştirme ısıl işlemleri uygulanır. Yapısı homojen sıkı taneli sertliktedir. Kullanım Alanları Kramayer, dişli, volan, burç ve kovanlar. Kalıp blokları, döner tablalar, şaft kovanları. Blokları, monifoldlar, valf gövdeleri. 3.3.2 KALIP VE KULLANILAN MALZEMELER: Malzeme Tablo 3.10 Kalıp Ve Kullanılan Malzemeler Kalıplar Açınım Kesme + Delik delme Ç 1020 Ç 1040 Ç 1050 1.2379 1.2080 Etek Bükme Ç 1020 Ç 1050 1.2080 1.2842 GG 26 “L” Bükme Ç 1020 Ç 1040 Ç 1050 1.2080 1.2842 GG 26 Delik Delme + Kamlı Delme Ç 1020 Ç 1040 1.2080 1.2379 - 50 - BÖLÜM-4 4. SONUÇLAR 4.1 HESAPLAMALAR: 4.1.1 KESME BOŞLUĞUNUN HESABI: x c.s. B c: Katsayı = 0,01 (Bağıntılarda kullanılan c katsayısı 0,005 ila 0,035 arsında seçilebilir, c’ nin 0,005 değeri temiz bir kesme yüzeyine, 0,035’e kadar olan daha büyük değerleri de düşük kesme kuvveti ve iş gereksinimine karşılıktır. Kesmeden beklenen şartlara göre bu katsayı için bir değer tercihi yapılabilir. Kesme yüzeyinin fazla öneme haiz olmadığı durumlarda düşük kesme kuvveti ve iş gereksinimi için c katsayısı 0,03 ile 0,04 alınabilir. Geleneksel kesme uygulamaları için c katsayısının 0,01 alınması uygun olur.) s: Kesilecek malzeme kalınlığı = 2 mm B : Kesme dayanımı N mm 2 ( B = 0,8 B 0,8.500 400) x c.s. B 0,01.2. 400 0,4mm 4.1.2 KESME KUVVETİNİN HESABI: P = L. s. B L: Kesilen çevre uzunluğu =287,13 mm s: Kesilecek malzeme kalınlığı =2 mm B : Kesme dayanımı N mm 2 ( B = 0,8 B 0,8.500 400) P = L. s. B 287,13.2.400 229704 N 23415kg 4.1.3 BÜKME KUVVETİNİN HESABI: Pb 0,22.s.L. b L: Bükülen uzunluk =23.1cm s: Bükülecek malzeme kalınlığı =0,2cm 0,22: Sürtünmenin dikkate alındığı katsayı (bükme esnasında kalıp ile parça arasındaki sürtünme) b : Çekme dayanımı N mm 2 Pb 0,22.s.L. b 0,22.0,2.23,1.500 508,2 N - 51 - [NOT: Alt baskının kalıba ilave edilmesi bükme kuvvetinin yaklaşık %30 kadar artmasına neden olur] 4.1.4 ZIMBA BOYLARININ HESAPLANMASINDA KULLANILACAK BAĞINTILAR: 4.1.4.1. Zımbayı Burkulmaya Zorlayacak Kesme Kuvveti: P .d .s. B d: zımba çapı mm s: kesilen saç kalınlığı mm B : Sacın kesme dayanımı N mm 2 4.1.4.2. Kılavuz Plakalı Zımba Boylarının Belirlenmesi: Lg .E.J 0,5 2.P E: Elastisite modülü N mm 2 J: Burkulmaya zorlanan kesitin atalet momenti mm4 Şekil 4.1.1 Delik zımbalarında flanbaj boyları Şekil 4.1.2 Basınç plakalı zımba montajı [NOT: Zımba şapka kısmındaki yüzey basıncı P=2500 kg ‘yi aştığı zaman zımba taşıyıcı plaka ile cm 2 kalıp Üst Plakası arasına Şekil 4.2’da görüldüğü gibi ‘’basınç plakası – ezilme plakası’’ dediğimiz 310mm kalınlığında sertleştirilmiş bir plaka konulmalıdır. Bu çözüm yüzey basıncını düşürmek için zımba baş kısmının büyük çaplı yapılmasından daha iyidir.] - 52 - 4.1.5 AÇINIM KESME + DELİK DELME KALIBINDAKİ ZIMBALARIN HESABI: Şekil 4.1.3 Açınım Kesme + Delik Delme Kalıbında kullanılan zımbalar Çap 11mm’lik zımba için hesap: Zımbayı burkulmaya zorlayacak kesme kuvveti: P d s B d: zımba çapı 11 mm s: kesilen saç kalınlığı = 2 mm B : Sacın kesme dayanımı = 0,8 B 0,8.500 400 N mm 2 P d s B = 11 2 400 27646N Kılavuz plakalı zımba boylarının belirlenmesi: Lg .E.J 2 0,5 .P E: Elastisite modülü = 2,1 10 5 N mm 2 J: Burkulmaya zorlanan kesitin atalet momenti mm4 Dairesel kesitli zımbalar için atalet momenti: J d4 64 114 64 718,68 mm 4 - 53 - Lg1 .E.J 0,5 2.P 2,1 10 5 718,68 0,5 2 27646 68601,3 261,9mm 262mm Çap 16,5mm’lik zımba için hesap: Zımbayı burkulmaya zorlayacak kesme kuvveti: P d s B d: zımba çapı 16,5 mm s: kesilen saç kalınlığı = 2 mm B : Sacın kesme dayanımı = 0,8 B 0,8.500 400 N mm 2 P d s B = 16,5 2 400 41469 N Kılavuz plakalı zımba boylarının belirlenmesi: .E.J Lg E: Elastisite modülü = 2,1 10 5 N 2 0,5 .P mm 2 J: Burkulmaya zorlanan kesitin atalet momenti mm 4 Dairesel kesitli zımbalar için atalet momenti: J Lg 2 .E.J 0,5 2.P 2,1 10 5 3638,36 0,5 2 41469 d4 64 16,5 4 64 231532 482mm 3638,36 mm 4 - 54 - 4.1.6 DELİK DELME + KAMLI DELME KALIBINDAKİ ZIMBALARIN HESABI: Şekil 4.1.4 Delik Delme + Kamlı Delme Kalıbında kullanılan zımbalar Çap 16,5mm’lik zımba için hesap: Zımbayı burkulmaya zorlayacak kesme kuvveti: P d s B d: zımba çapı 16,5 mm s: kesilen saç kalınlığı = 2 mm B : Sacın kesme dayanımı = 0,8 B 0,8.500 400 N mm 2 P d s B = 16,5 2 400 41469 N Kılavuz plakalı zımba boylarının belirlenmesi: Lg .E.J 2 0,5 .P E: Elastisite modülü = 2,1 10 5 N mm 2 J: Burkulmaya zorlanan kesitin atalet momenti mm4 Dairesel kesitli zımbalar için atalet momenti: J Lg1 .E.J 0,5 2.P 2,1 10 5 3638,36 0,5 2 41469 d4 64 16,5 4 64 231532 482mm 3638,36 mm 4 - 55 - Kamlı Delmedeki Eliptik Zımbanın hesabı: 2 3 1 Şekil 4.1.5 Eliptik zımbanın kesiti Zımbayı burkulmaya zorlayacak kesme kuvveti: P3 L s B L: Kesilen çevre uzunluğu =36 mm s: Kesilecek malzeme kalınlığı =2 mm B : Kesme dayanımı N ( B = 0,8 B mm 2 0,8.500 400) P3 L s B 36 2 400 28800N P1, 2 d s B d: zımba çapı 8,5 mm s: kesilen saç kalınlığı = 2 mm B : Sacın kesme dayanımı = 0,8 B 0,8.500 400 N mm 2 P1, 2 d s B = 8,5 2 400 21363N P P1, 2 P3 21363 28800 50163N Kılavuz plakalı zımba boylarının belirlenmesi: Lg .E.J 2 0,5 .P E: Elastisite modülü = 2,1 10 5 N mm 2 J: Burkulmaya zorlanan kesitin atalet momenti mm4 Eliptik zımba için atalet momenti: J 1 d4 64 2 8,5 4 128 128 mm 4 J 2 128 mm4 - 56 - b=9,5 h=8,5 Jx b h 3 9,5 8,53 486mm 4 12 12 Jy b3 h 9,53 8,5 607mm 4 12 12 Not: Burada x ve y’ ye göre Atalet Momenti alındığı zaman farklı sonuçlar çıkar. Küçük olan sonucu almak uygundur. J x J min J 3 486mm4 J J 1 J 2 J 3 128 128 486 742mm4 Lg 2 .E.J 0,5 2.P 2,1 10 5 742 0,5 2 50163 39034 198mm Yukarıdaki bağıntılardan yapılan hesaplamalarda elde edilen zımba boyları, kalıpta kullanılacak olan standartlaşmış zımba boylarından çok daha uzun oldukları görülmüştür. Bir örnek teşkil etmesi açısından Açınım Kesme + Delik Delme kalıbında kullanılacak olan zımba için yapılan hesaplamada elde edilen zımba boyu Lg 1 =262 mm dir. Fakat projenin hazırlık aşamasında kullandığımız kaynaklardan almış olduğumuz bilgilere dayanarak şu sonuca varılmıştır: Kalıp tasarımında kullanılan zımbalar normal olarak 60-100 mm boylarında yapılmaktadır. Ortalama olarak kılavuzsuz çalışan zımba boyları, en çok çaplarının 8 katı, kılavuz plakalı kalıplarda kullanılan zımba boyları da en çok çaplarının 12 katı yapılmalıdır. Bunun sonucunda da Açınım Kesme + Delik Delme kalıbında kullanılacak olan 11mm’lik zımba boyu için bulduğumuz Lg 1 =262 mm’ lik uzunluk değeri teknik resimlerde de belirtildiği gibi 91 mm olarak alınması uygun görülmüştür. 4.2. KALIPLARIN ÇALIŞMASI: 4.2.1 AÇINIM KESME+DELİK DELME: - 57 - Y X ARA PLAKA DİŞİ ÇELİK TUTUCU DİŞİ ÇELİK POT ÇEMBERİ SARI YAY SAC PARÇA L MESAFESİ EZİLME PLAKASI ZIMBA TUTUCU TAMPON ZIMBALAR ERKEK ÇELİK ERKEK ÇELİK TUTUCU PABUÇ ALT PLAKA Şekil 4.1 Açınım Kesme+Delik Delme 1. Presin –Y yönündeki hareketiyle Tampon ve Pot Çemberi tarafından sac sıkıştırılır. 2. Dişi Çeliğin –Y yönündeki hareketiyle Tampon ve Pot Çemberi tarafında sıkıştırılan sacın Açınım Kesme işlemi yapılır. - 58 - 3. Presin –Y yönünde hareketine devam etmesiyle Dişi Çeliğin de Sarı Yaylar tarafından desteklenen Pot Çemberini aşağı itmesiyle Tampon içindeki Zımbalar L Mesafesi kadar yer değiştirerek delme işlemini gerçekleştirirler. 4. Delme işleminden sonra pres +Y yönünde harekete başlar. Pot Çemberi altındaki Sarı Yaylar kalıbın açılma hareketinde Pot Çemberini yukarı ittirir. 5. Pot Çemberinin +Y yönündeki yukarıya çıkma mesafesini Pabuçlar sınırlamış olur. Böylece Pot Çemberi bir sonraki Açınım Kesme ve Delme işlemi için hazır konuma gelir. 4.2.2 ETEK BÜKME: SAC PARÇA ÜST PLAKA TAMPON HAREKET MESAFESİ ÜST ÇELİK TUTCU ÜST ÇELİK ALT ÇELİK Y TAMPON X ALT PLAKA ÇIKARICI MİLİ ALT ÇELİK TUTUCU Şekil 4.2 Etek Bükme 1. Pres’in –Y yönündeki hareketiyle Üst Çelik ( Erkek ) ve Tampon, sac parçayı sıkar. 2. Pres’in –Y yönündeki hareketine devam etmesiyle Üst Çelik – Sac - Tampon beraber 15mm aşağı hareket ederek Alt Çelik ( Dişi ) içine girmesiyle, Etek Bükme İşlemi gerçekleşir. 3. Sac büküldükten sonra kalıp +Y yönündeki açılma hareketine başlar, bu sırada da Pres’in özel bir sistemi olan Çıkarıcı Miller de Tamponu 15mm +Y yönünde yukarı kaldırır. Bükülmüş parça Tamponla beraber yukarı çıkar. 4. Çıkarıcı Miller, Tamponu bir sonraki bükme işlemi için 15mm yukarıda tutar. 4.2.3 “L” BÜKME: - 59 - y x BÜKÜLMEMİŞ SAÇ ALT ÇELİK ÜST ÇELİK TAMPON ÜST PLAKA ÇIKARICI MİL ALT PLAKA Şekil 4.2.3 “L” Bükme-açık 1. Üst tablanın –y yönünde olan hareketi sonucunda; çıkarıcı miller vasıtasıyla yükseltilmiş tampon ile üst çelik arasında bükülmemiş saç sıkıştırılır. 2. Üst çelik, çıkarıcı miller ile baskı verilen tampon ve aralarında sıkıştırılmak suretiyle kalan sacın bir bölümü üst tablanın devam eden –y yönündeki hareketi ile –y yönünde hareket etmeye başlarlar. 3. –y yönündeki bu toplu hareketin esnasında, bükülmemiş sacın açıkta kalan baskı uygulanmayan bölgesi alt çelik şekil nedeniyle 90o’lik bir açıyla “L” şeklinde bükülmeye başlar. 4. Şekil verme işlemi tamamlandığında parçamız yaklaşık ortasından 90o’lik bir bükme uygulanmış olur. - 60 - ÜST ÇELİK BÜKÜLMÜŞ SAÇ ALT ÇELİK TAMPON ÜST PLAKA ÇIKARICI MİL ALT PLAKA Şekil 4.2.4 “L” Bükme-kapalı 4.2.4 DELİK DELME+KAMLI DELME: y x TAMPON ZIMBA ZIMBA TUTUCU TAKOZ ÜST PLAKA DİKEY KAM YATAY KAM ALT PLAKA ÇELİK GÖVDE Şekil 4.2.5 Delik Delme+Kamlı Delme ZIMBA VULKOLLAN YAY - 61 - 1. Bu kalıpta, dikey delik delme ve dikey hareket yatay harekete dönüştürülerek yatay delik delme işlemi gerçekleştirilir. 2. Dikey delik delme işleminde görev zımba-1’indir. Üst kalıbın –y yönünde ilerlemesiyle tampon ile çelik gövde arasında kalan parça bir noktada sıkıştırılmaya başlar ve tampon ile zımba tutucu takoz arasındaki boşluk azalmaya başlar. 3. Sıkıştırma işlemini takiben tampon ve zımba tutucu takoz arasında14 mm’lik boşluk kaldıktan sonra zımba devreye girer. 4. Zımbanın devreye girmesiyle delik delme işlemi başlar. Delik delme işlemi ardından şekilde mor renk ile gösterilen artık parça –y yönünde düşer ve işlem üst delik için tamamlanır. 5. Kamlı delme işleminde; üst tabla ile hareketlenen dikey kam hareketini yatay kama vererek kesme için gerekli olan kuvveti temin eder. 6. Yatay kamın verilen hareketle –x yönünde hareketi sağlanır. 7. –x yönünde ilerleyen kam ile zımba vulkollon yayın sıkışmasına neden olurlar. 8. –x yönündeki bu ilerleme ile zımba bir noktada delme işlemini gerçekleştirir. 9. Şekilde mor renkle gösterilen artık parça önce –x yönünde hareket eder ve ardından –y yönündeki boşluktan atılır. 10. Zımbanın dikey konumda geri çekilmesini üst tablanın y yönündeki hareketi sağlar. Kamın geri çekilmesini, vulkollon üzerindeki baskı kalktıktan sonra, vulkollonun sıkıştırılması suretiyle üzerinde depolanan enerji ile sağlanır. 11. Zımbaların geri çekilmesiyle işlem tamamlanır. - 62 - 4.3 SONUÇLAR: Yapılan bu çalışma ile saç kalıp alanında mevcut araştırmalarımız da gördüğümüz bir eksik olan “kalıp tasarımı hesaplanmaları”, tasarımını yaptığımız kalıpların kesme ve bükme işlemleri ağırlıklı olduklarından, bu alanlar çerçevesinde gerçekleştirilmiştir. Farklı bir sistemi olan ve tasarımını yaptığımız kalıplardan kamlı kalıp incelenmiştir. Mevcut malzemeler ile ilgili araştırmalarımız sonucunda tespit ettiğimiz yeni çıkan malzemeler, mevcut yoğun kullanımı olanlar ile kıyas yapılarak üstünlükleri tartışılmış ve alternatifler belirlenmiştir. Bu çalışmamızla amaçladığımız, tüm yönleriyle saç kalıp tasarımı gerçekleştirilerek akademik ve sanayiye dönük kapsamlı bir kaynak oluşturulmuştur. - 63 - EKLER: EK–1: AÇINIM KESME + DELİK DELME KALIBI TEKNİK RESİMLERİ: - 64 - EK–2: ETEK BÜKME KALIBI TEKNİK RESİMLERİ: - 65 - EK–3: “L” BÜKME TEKNİK RESİMLERİ: - 66 - EK–4: DELİK DELME + KAMLI DELME TEKNİK RESİMLERİ: - 67 - KAYNAKLAR: /1/ GÜNEŞ, A. T. , Pres İşleri Tekniği, Cilt–1, Makine Mühendisleri Odası Yayınları, 2003 /2/ BEER, F. P. , JOHNSTON, R. , Çevirenler: KESKİNEL, F. , ÖZBERK, T. , Statik, Mühendisler İçin Mekanik, Birsen Yayınevi, İstanbul, 1982. /3/ ASSAB & KORKMAZ. , Kalıp Çeliği ve Isıl İşlemi, 2007 /4/ ATAŞİMŞEK, S. , Saç Kalıpları, Bursa,1977. /5/ DEMİRCİ, A.H. , Mühendislik Malzemeleri, Aktüel Yayınları, Bursa, 2004 /6/ BABALIK, F.C. , Makine Elemanları ve Konstrüksiyon Örnekleri, Cilt–1, Uludağ Üniversitesi, Bursa, 1997 /7/ YAVUZ, N. , Modern İmalat Yöntemleri Ders Notları, Bursa, 2003 /8/ http://www.kalipteknolojisi.com/index.php?board=3.0, 18-04-2007 /9/ http://www.kalipdunyasi.com.tr, 25-03-2007 /10/ http://www.makinamuhendisi.com/idx/4/0/Malzeme-DatebaseMaterialDatebase.html, 07-03-2007 /11/ http://www.muhendisim.net/library.aspx?ID=18, 23-03-2007 /12/ http://www.cadcam67.com/s, 16-03-2007 /13/ http://prg.onerler.com.tr/products.php, 28-04-2007 /14/ http://www.kalip.net/b2b/tur/%7Ekalip_nedir_anasayfa.php, 18-04-2007 /15/ http://www.bohlercelik.com.tr/iletisim.htm , BÖHLER ÇELİK TİC. LTD. ŞTİ., 17-03-2007 /16/ http://www.hedefcelik.com/tr/default.asp?mn=as&pg=as, 22-04-2007 /17/ http://www.yilmaz-ticaret.com/sfero.htm, 03-04-2007
