9.2.1.3. ekme KalplarMetal ve levha eklindeki gerelerden alt ve st ekme aks yardmyla ii bo diki siz kap veya de i ik paralarn biimlendirilmesine ekme denir. ekme i leminin gerekle mesi iin tasarlanm sistemlere veya mekanizmalara ise ekme kalplar denir. ekme yksekli inin az oldu u durumlarda ekme tek bir i lemle gerekle tirilir. Tek i lemle tamamlanan ekme i lemine s ekme denir. ekme yksekli i fazla olan paralar, tek i lemle ekillendirilemez. Ancak birden ok i lemle ekillendirilir. Derinli i fazla olan, birden ok i lemle ekillendirilen ekme i lemine derin ekme denir ( ekil 9.105). ekme kalplarnda i parasyla ak arasndaki havann atlmas iin hava delikleri alr ( ekil 9.107). Hava deli i lleri ekme aks (zmba) apna gre izelge 9.24'te verilmi tir. ekme kalbn meydana getiren paralarn o u kesme ve bkme kalbndaki gibidir. ekil 9.108'de ekme kalb ve paralarnn perspektif resmi grlmektedir.

ekil 9.105: S ve derin ekme ekme i lemi, para llerine gre hazrlanm ilkel parann alt bkme aksna yerle tirilmesiyle ba lar ( ekil 9.106 a). st bkme aks a a ya do ru hareket ederek ilkel paray alt bkme aks bo lu una itmeye ba lar. lkel para, ak kavisi zerinden akmaya zorlanr. Gere bu itmeye kar tepki gsterir. Para yan yzeylerinde ekilme gerilmesi, ekme kavisinin d nda kalan ksmlarda baslma gerilmesi meydana gelir ( ekil 9.106 b). aknn a a ya hareketi devam etti inde kalbn ekme kavisinden akan ksmlar kalbn eklini alr. ekilen para; ak, a a ya do ru olan hareketini tamamlayp yukar do ru olan hareketine ba lad nda kalp alt yzeyine taklarak d er ( ekil 9.106 c). Alt bkme aks bo lu una itilen ilkel parann ak kavisi d nda kalan ksmda baslma gerilmesi meydana gelir. Bu gerilme, ekilen kabn fln ksmnda gere y lmalar meydana getirir. Bu gere y lmalarna buru ma denir. Buru ma, istenmeyen bir olumsuzluktur. Buru ma, basma plkas kullanlarak nlenir. ekme derinli i az olan i lerle kaln saclarda bask plkas kullanlmayabilir. nce saclarn ekilmesinde bask plkasnn kullanlmas gerekir.

ekil 9.106: ekme a amalar

ekil 9.107: ekme gerilmeleri ve hava delikleri

9.2.1.3.1. ekilerek ekillendirilmi i parasnn ilkel boyutlarnn bulunmas: ekme kalb tasarmna parann ilkel boyutlarn bularak ba lanr. lkel boyutlarn bulunmasnda; 1. Alan yntemi, 2. Uzunluk ve a rlk merkezi yntemi, 3. Grafik yntemi kullanlr. lkel boyutlarn bulunmasnda, alan yntemi tercih edilir. Alan yntemiyle yaplan hesaplamalarla gere e yakn de erler bulunur. Alan yntemiyle ilkel apn bulunmasnda parann ekilmeden nceki alannn, ekildikten sonraki kap alanna e it oldu u kabul edilir. ekme srasnda e itli blgelerde meydana gelen kalnlk de i imi dikkate alnmaz. ekilecek parann ilkel boyutu, alan hesaplanarak bulunur. Temel geometrik ekillerden meydana gelmi karma k paralar izelge 9.20'de verilen alan formllerinden yararlanlarak hesaplanr. paras temel geometrik ekillere ayrlr. Temel geometrik ekiller ayr ayr hesaplanr. Toplam alan bulunur. lkel para alanna e itlenerek ilkel para ap bulunur ( ekil 9.109 ve 110). lkel apn bulunmasnda hazr formllerden yararlanlabilir. izelge 9.20 ve 22'de en ok kullanlan paralarn resim ve formlleri verilmi tir: ekil 9.109' teki i parasnn ilkel ap; D 2 = S1 + S 2 + S3 4 3,14D 2 = (9,87rd ) + (dh ) + (2r 2 ) 4 3,14D 2 = (9,87540)+3,143010)+(23,1430 2 ) 4 3,14D 2 = 1974+942+5652 4 8568 D2 = D= 2728 D=52,2 mm olur. 3,14

S1 = 9,87.r.d

S 2 = .d.h

S3 = 2..r 2

.D 2 S4 = 4ekil 9.110:

parasnn temel geometrik ekilleri

Paralarn ekilme i leminden sonra a z ve fln ksmlarnda istenmeyen kr klk veya y lma grlebilir. Kr klk ve y lmalar dzeltmek iin ekme i leminden sonra a z ksmlar tra lanr. Tra lama i lemi iin ekme derinli ine kesme pay eklenir ( ekil 9.111). izelge 9.23'te fln l ve dz kaplardaki kesme pay lleri verilmi tir.

ekil 9.111: Kesme paylar 9.2.1.3.2. ekme a amalarnn hesaplanarak bulunmas: ekme srasnda i paras gerecinde gerilmeler meydana gelir. Bu gerilmeler i parasnda buru ma, yrtlma veya ekil bozukluklarna neden olur. Buru ma, yrtlma ve ekil bozukluklarn nlemek iin ekme i lemi birka kademede yaplr. ekme a amalarnn belirlenmesinde en nemli faktr ekme orandr. ekme oran para apnn bir nceki kademedeki para apna orandr. Bu oran gerecin kalnl na, e idine, ak kavisine, ekme bo lu una, ekme hzna vb. etkenlere ba l olarak de i ir. ekme oran m harfiyle gsterilir ve izelge 9.23'teki gere e itlerine gre hazrlanm izelgeler kullanlr. A amalardaki ekme oranlar a a daki formllerle bulunur: dn d d m1 = 1 m2 = 2 mn = D d1 d (n 1)

ekil 9.109:

paras

ekme says; ak ucu kavis lsne, gerecin e idine, i parasnn hassasiyetine vb. ba l olarak belirlenir. ekme says ekilecek parann yksekli iyle apna ba l olarak n=h:0,97d formlyle veya izelge 9.24'te verilen de erler kullanlarak bulunur. ekme saysn ve her ekme iin ap ve ykseklikleri bir rnek problemle hesaplayalm. rnek problem 1. ekme ap 30 mm, ekme derinli i 40 mm olacak ekilde 2 mm kalnl nda derin ekme sac gerecinden kap retilecektir ( ekil 9.112). lkel ap ve ekme saysn bulunuz.

d 1 = m 1 D d 1 =0,6 76 d 1 =45,6 mm

d 2 = m 2 d 1 d 2 =0,846 d 2 =36,8 mm

d 3 = m 3 d 2 d 3 =0,837 d 3 =29,6 mm

ekil 9.113: ekme aplar

ekil 9.112:

paras

ekme saysn belirlemek iin nce ilkel ap bulunur (izelge 9.21). D= d 2 + 4dh D= 30 2 + 43040 D= 5700 D=76 mm ekme says bulunur h 40 n= n= 0,97d 0,9730 n=1,37 en az 2 ekme i lemi uygulanr. Derin ekme sac iin ekme oranlar izelge 9.23'ten; m 1 =0,550,6 m 2 = m 3 =0,750,8 alnr.

nc ekmede st ekme aks ap 29,6 mm bulunmakla birlikte son ekmede para esas ls alnmaldr (d 3 =30 mm). Her ekme iin yksekliklerin belirlenmesi gerekir. Bu ykseklikler, alt ekme aks bo luk derinli i ve st ekme aks (zmba) uzunlu u gibi kalp llerinin belirlenmesinde gereklidir. Ykseklik ls her ekme i lemi iin alan metodu uygulanarak bulunur. Pratik olarak kk yuvarlatma yarapl ekmelerde yuvarlatma yarap dikkate alnmadan;D2 d2 D2 d 2 D2 d2n h2 = hn = 4d 4 d2 4 d2n formlleriyle yakla k olarak bulunabilir. rnek problemlerdeki i parasnn ekme derinli inin bulunmas: 2 2 D2 d2 D 2 d1 h1= h2 = 4 d1 4 d22

h1=

I. ekmede ap d 1 II. ekmede ap d 2

h1=

76 2 46 2 4 46

h2 =

76 2 37 2 4 37

d 1 = m 1 D d 1 =0,5576 d 1 =41,8 mm

d 2 = m 2 d 1 d 2 =0,7541,8 d 2 =31,35 mm

h1=

5776 2116 184

h2 =

5776 1369 148

ki ekme a amasnda i paras apna ula lamam tr. lye ula mak iin nc ekme i lemi yaplmaldr. ekme oranlarn dengelemek iin alt ekme oranlar seilerek ekme aplar tekrar hesaplanr ( ekil 9.113).

h 1 =19,89 mm

h 2 =29,7 mm

nc ekme derinli i, i parasnn derinli i olan 40 mm alnr.

9.2.1.3.3. ekme ve bask kuvvetinin bulunmas: ekerek biimlendirilecek i parasnn meydana getirilmesinde kullanlacak pres kapasitesine ba l olarak kalp zerine uygulanmas gereken kuvvete ekme kuvveti denir. Bu kuvvet; ekme aks bykl ne, ilkel para bykl ne, kalnl na, gerecin ekme dayanmna, ekmedeki kalp bo lu una, kalp kavislerinin bykl ne, ya lama durumuna, ekme derinlik ve ap oranlaryla kalp elemanlarnn yzey i leme durumlarna gre de i ir. ekme kuvvetinin bulunmasnda birok forml kullanlr. Bulunan sonular fazla farkllk gstermez. A a daki formlde; P =fUt b (kg),

kuvvetine ba l olarak izelge 9.24'ten yararlanlarak bulunabilir: Pb=F Pb= (D 2 d 2 ) 4 Pb=Bask kuvveti (kg), F=Bask yzeyi (mm) (cm), =Yzey basnc (kg/mm), (izelge 9.24) D= lkel ap (mm, cm), d=ekme aks ap (mm, cm).

P =ekme kuvveti (kg), U=ekilen gerecin evresi (mm), t=Gere kalnl (mm), b = Gere ekme dayanm (kg/mm), d f=ekme oranna m = 'ye ba l olarak D dzeltme faktr izelge 9.24'ten alnr. rnek problem 2. lkel ap 143 mm olan kabn, ekme ap 100 mm'dir. Sac kalnl 2 mm, ekme dayanm 30 kg/mm oldu una gre ekme kuvvetini bulunuz. d P =fUt b f= D 100 P =0,6d230 f= 143 P =0,63,14100230 f=0,69 f=0,6 alnr.P =11304 kg bulunur. Bask kuvvetinin bir di er ad da ilkel hldeki i parasn tutma kuvvetidir. parasnn kr ksz ve yrtlma olmadan ekilmesi esastr. Bunun iin ince saclarn ekilmesinde bask plkas kullanlr. Bask plkasna etkiyen kuvvet preslerde yay, lstik gibi elastik elemanlar kullanarak veya hidrolik, pnmatik sistemlerle gerekle tirilir. ekil 9.114'te bask kuvvetini yayla sa layan ekme kalb rnekleri grlmektedir. Sistemin belirlenmesinde, bask kuvvetinin hesaplanmas nemlidir. Mmkn oldu u kadar kk bask kuvvetiyle al mak gerekmektedir. Pres kuvveti emniyetli snrlar iinde ekme i lemini yaparken bask kuvvetini de a maldr. Silindirik paralarn ekilmesinde kullanlan bask kuvveti a a daki formlle bulunur. Bask kuvveti, hesaplama yapmadan da ekmeekil 9.114: Bask plkal ekme kalb rnekleri

Bask plkasnn kullanlmasna sac kalnl nn ilkel apa oran hesaplanarak karar verilir. t 100 0,5 ise buru ma fazladr. Bask D plkal ift etkili kalpta ekme i lemi yaplmaldr. t 0,5 > 100 < 1,5 ise buru ma az olmakla D birlikte ekme i lemi ift etkili bask plkal kalpta yaplmaldr. t 1,5 > 100