kalıp Elemanları

25 Mart 2008 Teknik Bülten 16

Kalıp Elemanları


KOLONLU KALIP SETLERİ

• Üst ve Alt Kalıp plakaları (die plates, die shoes) kılavuz kolon ve burç setleriyle bir araya getirilerek Kalıp setini(Die Set)oluştururlar.

• Kalıp plakaları genellikle çelik ve döküm malzemeden yapılırlar.

• Kalıbın çalışan kısımları alt ve üst taban plakasına monte edilirler.


KOLONLU KALIP SETLERİ• Kalıp alt ve üst plakaları freze

ve taşlama işlemleri ile kritik toleranslar dahilinde işlenirler.

• Plakalarda tasarım gereği, gerekli kalıp elemanlarının montajı, çapak boşaltma vb amaçlarla veya gazlı yaylar için yuva, delik, kanal vs açılabilir.

• Plaka kalınlıkları pres kalıbında yapılacak işlemin (çekme, bükme, kıvırma, delme, kenar kesme vs) gerektirdiği baskı ve çekme kuvvetlerine bağlı olarak belirlenir.

Burç

Kolon ÇapakBoşaltma


• Kolon sayısı kalıp tasarımına göre değişir.

• Dört kolonlu, çapraz kolonlu, ortadan kolonlu, arkadan kolonlu olabilirler.

• Kolonların sayısı, pres işleminde ortaya çıkacak yanal kuvvetler, parçanın kalıba konulması ve alınması yönlerine, kalıp içinde sürülmesi vb etmenlere bağlı olarak belirlenir.

Burç

Kolon



• Kolonlu kalıp setleri alt ve üst kalıbın paralel ve düzgün hizalanmasını sağlarlar.

• Kapanışta ve geri çekilmede üst kalıbı yönlendirirler.• Operasyon sırasında ortaya çıkan eğilme, burulma,

sapma vb minimize ederler.• ÖNEMLİ: Kalıp plakalarının üst ve alt yüzeylerine hasar

verebilecek durumlardan kaçınınız.• ÖNEMLİ:Kolonların dikliğini bozacak ve burç/kolon

boşluğunu arttıracak durumlardan kaçınınız.• ÖNEMLİ:Plaka ve kolonların hassasiyetini azaltacak her

durum kalıp ömrünü ve parça kalitesini olumsuz etkiler.



KOLON/BURÇ SETİ• Kolon Burç setleri iki ana

kategoriye ayrılır. 1)Yataklamalı kolon/burç setleri ve 2)bilye rulmanlı kolon/burç setleri

• En çok kullanılan sistem yataklamalı sistemdir. Sertleştirilmiş çelikten imal edilen Kolon ve burç tatlı geçme ile birbirlerine geçer. Bu tür sistemlerde gresleme yoluyla veya grafitli yataklar kullanılarak sürtünmenin azaltılması amaçlanır.

Yataklamalı,Sürtünmeli kolon/burç

seti

Bilye rulmanlıKolon/burç seti


KOLON/BURÇ SETİ• Bilye rulmanlı kolon/burç

setinde ise kolon üzerine üzerine çok sayıda bilye bulunduran bir rulman kafesi monte edilir. Bilye rulmanlar kolon ve burç yüzeylerine temas ederler. Kolon burç içine girerken rulmanlar dönerek rulman kafesini kolon boyunca hareket ettirir. Bu tür sistemler sürtünmeyi ciddi şekilde azaltır ve daha iyi hizalama yaparlar.

• Yataklı sistemlerde burç üst plakaya, kolon alt plakaya monte edilir.

• Bilyeli sistemlerde ise burç alt plakaya, bilye rulman kafesli kolon üst plakaya monte edilir.

Yataklamalı,Sürtünmeli kolon/burç

seti

Bilye rulmanlıKolon/burç seti


Yataklı Kolon ve Burç• Sürtünme yataklı kolon ve burçlar

hassas boyutlara sahiptir. Kolonlar aşınmaya dayanıklı serleştirilmiş çelikten imal edilirler. Hassas toleranslar için taşlama işlemine tabi tutulurlar.

• Burçlarda ayni hassasiyetle imal edilirler. Dış çapları taşlama, iç çapları honlama gerektirir. Burçların üst plakaya monte edilmesi üretim esnasında burçların içine toz, pislik ve yabancı madde girmesini engellemek içindir.

• Kolon ve burç arasındaki boşluk 0,01mm mertebesindedir ve tatlı geçerler. Bu tür sistemlerde sürtünme fazladır.


• Burçlar ve kolonlar üst ve alt plakalara tatlı geçme imal edilip yerlerine küçük klemplerle sabitlenebilirler.Bu tür sabitlemede, tamir gerektiğinde burç ve kolonlar yerlerinden kolayca çıkartılabilirler.

• Burçlar ve kolonlar üst ve alt plakalara sıkı geçme ile monte edilebilirler. Bu tür montajda değiştirme işlemi zordur.

• Burçlar grafit yataklı olarak imal edilebilirler. Grafit yataklar yağlama gerektirmez. Normal burçlarda yağlama için iç çapta helezoni yivler vardır.

• Kolonlar ve burçlar omuzlu veya düz imal edilebilirler. Omuzlu kolon ve burçlarda omuz, klempleme için kullanılır. Sıkı geçme burç ve kolonlar düz imal edilirler.

Yataklı Kolon ve BurçGrafit Yatak

Omuz


Kılavuz blokları ve Kılavuz plakaları

• Kızak görevini yapan kılavuz blokları hassas işlenen, kalıp üst ve alt plakalarına konumlama pimleri ve cıvata vasıtasıyla tutturulan veya kaynaklanan blok çeliklerdir. Üzerlerinde genellikle bronz grafitli kılavuz plakaları (sürtünme) monte edilmiştir.

• Görevleri kesme ve şekillendirme işlemleri sırasında ortaya çıkacak yanal kuvvetleri (sadmeleri) absorbe etmektir.

• Özellikle ortaya çıkan yanal kuvvet tek yönlü ve fazla ise o takdirde kılavuz blokları olmadığında kolonlar eğilebilir, kesme ve şekillendirme kalitesi bozulabilir.

GrafitliKılavuz

Plakaları

Kılavuz Blokları

KamalarKama Yatakları


• Kılavuz blokları kalıbı tek yönde veya tüm yönlerde ortaya çıkan yanal kuvvetleri emmek için kullanılabilir.

• Alt ve üst kalıbın kılavuz bloklarında sürtünen malzemelerin aynı olması fazla sürtünme, ısı oluşumu, sarma vb sorunlar çıkarabilir. Bu nedenle genellikle bir yüzey çelik diğer yüzey bronz yapılır.



• Kolon ve kılavuz blokları ile teçhiz edilmiş bir kalıp, paralelliği bozuk, homojen baskı uygulayamayan, kızak ve hareketli elemanları boşluklu, bakımsız bir presin hatalarını telafi edemez.

• Kolonların sadece alt ve üst kalıp hizalanması için gerekli elemanlar olduğunu unutmayınız.

• Kolonlar/burçlar ve alt üst kızaklar üst ve alt kalıbın işlev gören elemanları birbirleri ile temas etmeden birbirleriyle (Önce kızak sonra kolon) temas etmiş olmalıdır.


Kılavuz Plakaları


Civatalar, konumlama pim ve kamaları

• Üst ve alt kalıbın çalışan parçaları kalıp plakalarına civata, konumlama pimleri ve konumlama kamaları (kama yataklarına) kullanılarak sabitlenir.

• Genellikle Alyen Başlı civata kullanılır.

• Konumlama pim ve kamaları ilgili elemanın kalıp içinde hassas şekilde konumlandırılması için gereklidir.

• Civatalar gerekli tork (ön gerilme)uygulanarak sıkılanır. Gevşememeleri gerekir.

• Konumlama pimleri ve yatakları hafif sıkı geçme olur. Boşluklu olmamalıdır.

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Steel-Dowel-Pins.jpg


Delme İşlemi• İlk darbe (ımpact): Zımbanın

delinecek malzeme ile ilk teması. Darbe (Impact) şeklindedir.

• Delme(Penetration): Zımbanın delinecek malzeme içinde ilerlemesi;

• Kopma-Yırtılma (break): Zımbanın malzeme içinde malzemede kopma yırtılmanın meydana geldiği an

• Yırtılmanın tamamlanması (snap through): Zımbanın malzeme içinde ilerleyerek yırtılmanın tamamlanması

• Sona erme (bottom): Zımbanın burç içine girmesi ve yolculuğunu tamamlaması

• Geri Dönüş (Withdrawal): Zımbanın delinen malzemenin içinden geçerek geri dönüşünü tamamlaması

Darbe Delme Kopma KopmaTamamlanması

Sona erme

Geri çekilme


Zımba• Şapka: Şapka sertlikleri shaft

ve gövde sertliklerinden bağımsız olarak 40-55 HRC arasında olmalıdır.

• Şapka çapı: Genellikle shaft (Gövde) çapına 3 mm ilavesi ile bulunur. Tolerans mil toleransı olarak +0,-0,25/0,30 şeklindedir. Kalın malzeme delme işlemlerinde shaft çapına 5 mm ilavesi yapılır.

• Şapka kalınlığı: 5mm’dir. -0, +0,1/0,25 tolerans verilir.

• Şapka ile shaft birleşim radyüsü: 0,3-0,5 mm arası seçilir. Kalın saç delmelerinde 1,2-1,5mm arasında seçilir.

Zımbaşapka

Şaftgövde

Zımba ucu

Zımba alnı

Burç-Matris

Çapak-pul

Gövde-uçradyüsü

Çapak çıkarma pimi

Gövde-şapkaradyüsü


Zımba

• D: Shaft Çapı:Zımba çapı (P) ve zımba ucu uzunluğuna (L1) bağlıdır. İmalatçı kataloglarında belirtilir.

• Shaft zımba ucu birleşme radyüsü;R=13 mm olarak seçilir.

• Ortalama aritmetik yüzey pürüzlülüğü üst limiti 0,5 mikronu aşmamalıdır. Eski gösterimde ▼▼▼ yüzey finişine tekabül eder.


Zımba Bağlama Şekilleri

a) Flanş bağlamab)Flanş bağlama segmentli

c)Merkezleme Pimi ile konumlamad) Ayarlı Pim

e)Saplamalı bağlamaf) Kilit bağlama

g)Tutucu bağlamah) Bilyalı kilit bağlama

i)Konik bağlamaj) Konik+bilezik


Sıyırıcı Plakalar• Genellikle yaylı sıyırıcı kullanılır.• Delme öncesi ve sırasında sacın

sabitlenmesini yaparlar ve zımbanın geri çekilmesinde zımbanın sactan ayrılmasını sağlarlar.

• Sıyırıcı plakalarüst kalıp plakasına bağlanırlar. Yaylar vasıtasıyla temas anından itibaren sac malzemeye baskı uygularlar. Pres aşağıya hareketini tamamlayıp geri dönüşe başlayana kadar baskı devam eder.

• Pres yukarı çevriminde malzemeyi zımbadan kurtarır. Sıyırma gücü genellikle kesme gücünün %10’u kadardır. Malzeme kalınlığı ve zımba burç boşluğuna bağlı olarak değişir.

Yaylı Sıyırıcı

Yay

Sıyırıcı

Zımba Tutucu

Burç Tutucu


Zımba Kırılmaları• Zımba bileme hataları erken aşınma,

yongalanma ve kırılmalara neden olabilir.• Zımba malzemesinin sertliği, darbe

mukavemeti ve aşınmaya dayanımı, ısıl işlemi uygun olmayabilir.

• Zımbanın zımba tutucuya montajı ve hizalanması uygun olmayabilir.

• Sıyırıcı plaka montajı ve hizalanması hatalı olabilir.

• Çapak sıkışması, çapakların zımbayla yukarı çıkması durumları olabilir.

• Zımba matris (burç) boşlukları uygun olmayabilir.

• Kalıp seti üst ve alt plaka hizalaması hatalı olabilir.

• Kullanıcı hataları olabilir.


Baskı Yayları

• Baskı yayları, iç çap(Mil çapı); Dış çap (delik çapı) ve serbest boy olarak tanımlanır

Delik ÇapıMil çapı

Serbest Boy

Delik Çapı

Mil çapı

Serbest Boy

Ön Gerilim

Çalışma Boyu

Kapalı Boy


Baskı Yayları• Baskı yayları dıştan veya içten

kılavuzlanmadıkları takdirde, bükülüp kırılabilirler.

• Baskı yayları, kapanma oranları standartları aşarsa kırılırlar,

• Baskı yayları yuvalara sürtünme yapar ve düz oturmaz ise kırılabilirler.


Çekme Kalıpları-Simülasyon• Çekme kalıplarının tasarımları

sonlandırılmadan ve üretimine geçilmeden simülasyon yapılır.

• Amacı sanal ortamda çekme işleminin simüle edilmesidir. Simülasyon sonucunda belirlenebilen tasarım konuları şunlardır.

• Süzdürme çubukları profili ve yerleri

• Açınım kenar hareketleri• Malzeme incelme alanları• Malzeme kalınlaşma alanları• Beklenen parça kalitesi;

potansiyel kırışmala alanları(buruşmalar), uzama seviyeleri ve yüzey hataları

• Açınım ebatları


• Koç aşağı inerken, üst form(dişi), çıkarıcı pimler üzerindeki pot ile buluşur.

• Birlikte aşağı inerken erkek ve dişi form temas eder ve erkek dipten dönerek görevini tamamlar.

Çekme Kalıpları

Koç

DişiPot

Erkek

Dişi

AltHamil

Alt Tabla


• Süzdürme çubuğu çekme işleminde kalıbın içine akan, (çekilen) malzemenin kontrol edilmesi için pot üzerine ve erkekte karşı gelen yerine işlenen profillerdir. Değişik kesitlerde olabilirler.

Çekme Kalıpları-Süzdürme Çubukları


• Erkek ve tekabül eden dişi radyüsları uygun olmalıdır. Malzemenin doğru akması için önemlidir.Gereksiz sıkma noktaları boşaltılmış olmalıdır.

• Erkek dişi yan duvar temasları aşırı olmamalıdır.

• Süzdürme çubuğu ile erkek arasındaki mesafede öpüşme iyi olmalıdır. (%70-80)

Çekme KalıplarıMalzeme Akışı

İçin UygunMalzeme

Desteklenmiyor

BoşaltmaÇok sıkı

Fazla temas

ErkekErkek

DişiDişi

Aşırı sürtünme

Öpüşme alanı


İzletme Zımbası ve Balans blokları

• Çekme kalıplarında göbeğin saca paralel basması ve dipten dönmesi önemlidir. Kontrol edilmesi için izletme zımbası konur.

• Balans blokları pot üzerine monte edilir ve süzücü yüzeylerindeki boşluğu belirlerler. Erkek ve Dişinin buluşması sırasında süzme yüzeylerindeki baskıyı eşitlerler.

DiptenDönme İzi

BalansBloksuz

BalansBloklu

Çekme Başlangıcı

Çekme Başlangıcı

Çekme Sonu

Çekme Sonu


Çekme Kalıbı-İncelme ve Yırtılmalar

• Yırtılma ve incelmeler özellikle strok sonuna doğru dişi boşluğa yeterince malzeme akmaması ile ilgilidir.

• Yastık basıncının azaltılması:Yastık basıncının azaltılması kalıp boşluğuna daha fazla malzeme akmasına izin verir. Basınç azalırsa tüm çevrede malzeme akışı kolaylaşır. Şayet yırtık ve incelme spesifik bir bölgede ise istenen sonuç alınmayabilir.

• Balans bloklarına şim atılması;Şim atılan tarafta malzeme akışı kolaylaşır.


• Erkek tarafı radyüslerin büyütülmesi: Malzeme akışını kolaylaştırır.

• Dişi tarafın radyüslerinin büyütülmesi: Malzeme akışı açısından daha iyi sonuç verir.

• Radyüsler kesim alanı dışında ise sorun yoktur. Kesim alanı içinde ise ürün tadilatına girer.



• Süzdürme çubukları tadilatı: Aşamalı olarak önce dişi süzdürmenin dıştaki radyüsü büyütülmesi, sonuç alınamıyorsa içteki radyüsün büyütülmesi yine sonuç alınamıyorsa erkek süzdürmenin yüksekliğinin azaltılması malzeme akışını kolaylaştırır.



Çekme kalıbı-Dayamalar

• Malzemenin her seferinde çekme kalıbında aynı şekilde konumlanabilmesi, her seferinde aynı çekme sonucunun alınabilmesi açısından çok önemlidir.

• Malzeme bir taraftan kısa kalıyor ise çekme kalitesi (buruşma, incelme vs) çıkabilir ve sonraki kesme kalıbında sorun yaratır.

• Özellikle yarım ay flanş veya yukarı bakan flanşlar var ise ciddi problem olur.

Bir taraftaMalzeme

Eksikliği var


Çevre kesme ve delme kalıbı• Çevre kesme (trim) operasyonu

çekme kalıbında malzemenin akışı için gerekli olan süzme çubuk ve ilave malzeme paylarını kesmek için gereklidir.

• Genellikle çekme operasyonundan çıkan parçanın çepeçevre kesilmesi gerekir. Delme, trim hattı içinde daire veya değişik şekilli delik delme operasyonudur.

• Çevre kesme operasyonunda kullanılan üst kesme çelikleri genellikle L profile sahiptir. İlaveten kuvvetlendirici bayrak atılır. Alt kesme çeliği erkek formun bir parçası olarak döküm olarak yapılıp işlenir, veya takım çeliğinden yapılıp erkek forma monte edilir.

Üst KesmeÇeliği

Alt KesmeÇeliği

Baskı

Üst KesmeÇeliği

Alt KesmeÇeliği

Çapak kesmeÇeliği


Çevre Kesme ve Delme Kalıbı• Parça erkek üzerinde iyi

konumlanmalıdır.• Kolonlar/burçlar ve kılavuz blokları

baskı parça yüzeyine basmadan en az 50 mm önce devreye girmelidir.

• Daha sonra baskı devreye girip parçayı sabitler

• Daha sonra üst kesme çeliği parçayı kesip alt çelik boyunca haraket edip kesmeyi tamamlar.

• Üst çelik alt çeliğe malzeme kalınlığı art 3-6 mm girmelidir.

• Çelikler arasındaki boşluk malzeme kalınlığının %7-10’u kadar olmalıdır.

• Presin yukarı haraketinde baskı parçayı üst kesme çeliğinden kurtarır.

• Kesme tamamlandıktan sonra çapaklar kalıptan etkili şekilde uzaklaşmalıdır.

• Çapak kesiciler kullanılarak büyük çapaklar daha küçük parçalara ayrılır.

Üst KesmeÇeliği

Alt KesmeÇeliği

Baskı

Baskı

SürtünmePlakası

Üst KesmeÇeliği

Erkek

Alt hamil

Üst Hamil

Alt KesmeÇeliği


• Çapak:• Kesme boşlukları uygun değil.

Uygun kesme de 1/3 kalınlık kesme; 2/3 kalınlık kopma olur.

• Kesme ağızları kör veya ezilmeler var.

• Kesme çelikleri ısıl işlemi uygun değil

• Kalıp boşlukları fazla (kolon/burçlar; sürtünme plakaları

• Pislik, yabancı madde var.• Parçanın erkek üzerine

oturması iyi değil

Çevre Kesme ve Delme Kalıbı

Kesme

Kopma

Çapak konumu

Malzeme

Üst KesmeÇeliği

BaskıParça

RadyüsBüyük

Alt KesmeÇeliğiParça

DestekliDeğil

ParçaDayama

Parça


• Geri Çekme: Baskıda hatalı yüzey veya baskı zamanlaması uygun değil.

• Uçta kıvrılma: Boşluk fazla, çelikler kör, parça oturması iyi değil

Üst KesmeÇeliğiBaskı

Çevre Kesme ve Delme Kalıbı

Alt KesmeÇeliği

BaskıÜst Kesme

Çeliği

Alt KesmeÇeliği

Baskı Yüzeyinde hata

ÇeliklerdeKörleşme


Bükme ve Ütüleme Kalıbı• Bazı kompleks parçalarda flanşlar

çekme kalıbında elde edilemezler. Bu durumda çekme kalıbında flanş yüzeyi trim (kesme) işlemini kolaylaştıracak şekilde konumlanır.

• Bilahere bükme (flanş) kalıbında flanş oluşturulur.

• Bükme ile birlikte ütülemede yapılarak flanş ve form ölçüleri nihai ölçülere getirilir.

• Bükme çeliği ile erkek form arasındaki boşluk yaklaşık sac kalınlığının %90’ıdır. Baskı plakası (formu) ile bükme çeliği arasındaki boşluk 0,2-0,5 mm’dir.

BükmeÇeliği

Erkekform

Baskı

Boşluk%90


Bükme ve Ütüleme Kalıbı• Üst kalıp aşağıya inerken, baskı

parça ile temas eder. Görevi bükme esansında parçayı sabitlemektir.Böylelikle parça yüzeyinde deformasyon önlenir. Baskı devredeyken bükme çeliği parçayla temas ederek bükmeyi gerçekleştirir. Şayet kalıp aynı zamanda ütüleme yapmak için tasarımlanmış ise baskı dipten döner ve ütülemeyi gerçekleştirir.

• Kalıp kalkarken bükme çeliği parçadan ayrılır. Parça ayrıldıktan sonra çıkartıcılar devreye girerek parçayı erkek formdan ayırır.

BükmeÇeliği

Baskı

BükmeAlanı

ÜtülemeAlanı

Baskı AyarTakozu


Kamlı Kalıplar

• Kamlar yatay kesme, delme ve bükme operasyonları için kullanılır. Parça formu bazı hallerde dikey delme, kesme ve bükme işlemlerine imkan vermez.

• Örnek kamlı kesme operasyonunun göstermektedir.

• Bükme işlemi için kam üzerinde baskı plakası, delme işlemi için sıyırıcı plakası gereklidir.

Baskı plakası

Erkek

KamKam sürtünmePlakası

Kam Sürücü

Sürtünme Bloğu

Konumlamakaması

Kam SıyırıcıPlakası


Kamlı Kalıplar

• Kam Sürücü, kamı ileri iter.Kam sürücü ve kam gövdesi açılı yüzeyleri temas etmeye başladığı anda kam yatay harakete başlar.

• Açılı yüzeyler asgari %70-80 temas etmelidir.

• Tüm kamlar işlemi bitirdikten sonra başlangıç pozisyonuna dönmelidir. (yay veya hava basıncı ile)

Kam

Kam Sürücü

Kam Sürtünme

plakası

Kam

Kam Sürücü

Yay

Yay Mahfaza

Documents

kalıp Elemanları