Kesme Kalıpları Ders Notu

KESME KALIPLARI


1. Tanım
Levha halindeki yarı mamulün bir hat boyunca birbirinden ayrılmasına kesme; bu işlemi yerine getiren aparatlara ise kesme kalıpları denir.
2. Kesme olayının incelenmesi;
Kesme olayı üç şekilde incelenir.
a. Plastik şekil değiştirme
b. Batma
c. Kopma
3. Kesme Boşluğu

Kalıbın rahat bir kesme yapabilmesi, ömrünün uzaması ve kesilen yüzeyin temiz çıkması için zımba ile dişi kalıp arasında bırakılan boşluğa kesme boşluğu denir. Bu boşluğun değeri aşağıdaki faktörlere bağlı olarak saç kalınlığının 1/10’u ile 1/20’si arasındadır.

1- Saç kalınlığı (kalınlaştıkça boşluk artar)
2- Saçın cinsi (yumuşak gereçte daha az boşluk)
3- Zımbanın biçimi (düzgün kesitli zımbalarda az, karışık kesitli zımbalarda fazla boşluk verilir)
4. Açısal Boşluk
Kesilen parçanın kalıp deliği içerisinde rahat düşebilmesi için ayrıca aşınmanın azalması ve dolayısıyla kalıp ömrünün artması için kesici plakaya açısal bir boşluk verme zorunluluğu vardır.
1- Kesme sahalı açısal boşluk
2- Kesme sahasız açısal boşluk
- Kesme sahalı kalıbın bileme imkanı fazla, ağız daha sağlamdır.
- Kesme sahası yüksekliği h en az saç kalınlığı kadar olur. Fakat 1,5 mm’ den az olamaz
- Kesme sahasız açısal boşluk, aşındırma özelliği olan gereçlerde tercih edilir.
- Kesme sahasız kalıbın ömrü (bir bilemede) kesme sahalıdan daha fazladır. Ancak bileme imkanı çok kısıtlı olduğundan çok kullanışlı değildir.
5. Kesme kuvveti

Bir parçanın kesilmesi için gerekli olan kuvvete kesme kuvveti denir. Kesme kuvveti için kaç tonluk bir pres ihtiyaç olduğu, kalıp elemanlarının biçim ve ölçüleri kesme kuvvetinin hesaplanması ile bulunur. Kesme kuvveti aşağıdaki formülle bulunur.

P =Kesme kuvveti ( Kg, Ton)
Lt =Kesilen uzunluk (çevresi) (mm)
T =Saç kalınlığı (mm)
Sacın kesilme direnci (kg/mm2)
Kesme direnci sacın cinsine, kalınlığına ve kesim çevresine bağlıdır. Bazı gereçleri kesilme direnci aşağıdaki gibidir.
6. Sıyırma kuvveti
Kesme anında saca giren zımba, saçtan çıkarken belli bir dirençle karşılaşır. Bu dirence sıyırma kuvveti denir. Bu kuvvet bir çok değişik faktöre bağlıdır. Başlıcaları;
1- Malzemenin cinsi ve kalınlığı
2- Kesici ağızların durum
3- Zımba yan yüzeylerinin durumu
4- Zımbaların sıklığı
5- Zımbaların biçimi ve büyüklüğü
Sıyırma kuvveti kesme kuvvetinin %5-%20 arasında değişir. Ancak %20 olarak almak daima iyi sonuçlar vermektedir. Sıyırma kuvvetini (Ps) ile gösterirsek;
Ps=P*%20 olur.
7. Kesme zımbaları
Zımba: Bir keme kalıbının temel elemanıdır. Dişi plaka ile beraber kesmeyi gerçekleştirir.
Çeşitli yönlerden sınıflandırıla bilirler. Bunlar;
A- Görevlerine göre Zımbalar
1- Kesici zımbalar ( kesme, delme zımbaları)
2- kesici olmayan zımbalar (bükme, çekme, şekillendirme zımbaları)
3- Karışık zımbalar (kesme ve şekillendirme zımbaları)
B- Biçimlerine göre zımbalar
1- Düz zımbalar
2- Başlıklı Zımbalar
3- Silindirik başlı zımbalar
4- Flanşlı zımbalar
5- Ökçeli Zımbalar
6- Kademeli silindirik fatura başlı zımbalar
7- Havşa başlı zımbalar
8. Zımbaların zımba plakasına bağlanması;
Zımbanın biçimine ve büyüklüğüne göre bağlantı şekli seçilmelidir. Bu bağlantı şekilleri aşağıdakilerden birisi gibi olabilir.
9. Zımba boyu flambaj hesabı
Çapı küçük olan zımbaların kesme esnasında yamulmalarını denetleme ve önlem alma işine flambaj hesabı adı verilir. Eğer flambaj hesabı sonunda L tasarlanan zımba boyundan büyük çıkarsa zımba flambaja uğramaz. Herhangi bir düzeltmeye ihtiyaç yoktur. Eğer flambaj hesabı sonunda L tasarlanan zımba boyundan küçük çıkarsa zımba flambaja uğrar. Bu durumda zımba mutlaka kademeli yapılmak suretiyle önlem alınır.
formülü kullanılır.
L= Zımba boyu (mm)
E= Esneklik boyu (genellikle 20000 Kg/mm2)
J = Zımba atalet momenti (mm)
Lz= En küçük kesitli zımbanın çevresi (mm)
kesilme dayanımı (Kg/mm2)

10. Kesici plaka
Kalıp gövdesi veya kesici plaka dediğimiz bu eleman kalıbın temel elemanlarından birisidir. Kesme olayını zımba ile beraber çalışarak oluşturur. Bu eleman hava veya yağ çeliğinden yapılır. Basit şekilli ucuz olması istenilen kalıplar adi karbonlu çelikten yapılabilir. Çeliğin sertleştirme işleminden sonra ölçü ve biçim değiştirmemesi istenir. Kesici plaka yapımından sonra sertleştirilir ve menevişlenir. Sertliği 58-62 Rc olmalıdır.
Kalıp gövdesi tek parçalı olduğu gibi, gerektiği zaman iki ve daha çok parçalı olabilir. Kalıp gövdesi, kalıp altlığına çeşitli yöntemlerle bağlanır. Sabitliğinin sağlanması için vidalar, pimler, faturalar, yuvalar ve kamalardan yararlanılır. Patlamaya karşı kalıp gövdesini emniyete almak için, gövde kalıp altlığında açılarak kanala veya yuvaya sıkı gömülebilir.
Kesici plakaların parçalı yapılış sebeplerini şu şekilde açıklayabiliriz;
1- Boyutları çok büyük kesici plakalar tek parçadan yapılmaz.
2- İşlemesi zor olan dişi kalıplar çok parçalı yapılırlar.
3- Sayısı çok fazla olan küçük parçaların üretilmesinde kullanılan dişi kalıpların montajında kolaylık sağlanır ve maliyeti azaltılır.
4- Değişik kalıplama işlemlerinde bir kalıptan diğerine uygulanışı kolaydır.
5- Yerine göre dişi kalıpların standartlarının piyasada bulunduğu hallerde parçalı dişi kalıplar tercih edilebilir.
Küçük ve orta büyüklükteki dişi kalıplar, parçanın biçimine göre 3 gruba ayrılır;
1- Kalıplama deliği yuvarlak olan dişi kalıplar
2- Kalıplama deliği düzgün olan dişi kalıplar
3- Kalıplama deliği keskin kenarlı olan dişi kalıplar
11. Kılavuz plaka
Zımbaya kılavuzluk ederek tam ağızlamasını sağlar. İkinci bir görevi de şeridi zımbadan sıyırmaktır. Ç1040 malzemeden yapılır. Çoğunlukla sertleştirilmez. Kalınlığı zımba biçim ve ölçüsüne göre 18-30 mm arasında seçilir. Zımbalar boşluksuz, tatlı bir şekilde alıştırılmış olmalıdır. Kılavuz plaka, yan kayıtlar ve kesici plaka ile birlikte kalıp altlığına pimler ve vidalarla birlikte bağlanır.
12. Kılavuz pimler
Malzeme şeridinin dayamalarla ilerletilmesi istenilen konuma ulaşamadığı zaman kılavuz pimler kullanılır. Kılavuz pimin görevi parça kesilmeden önce şeridi uygun konuma getirmektir. Bu genellikle delikli parçalarda uygulanır. Bununla beraber kılavuz pim çalıştırmak amacıyla şeridin artık kısımlarına özel delikler delinebilir. Şerit bir miktar fazla ilerletilmiş olmalıdır, böylece kılavuz pim şeridi hafifçe geriye itebilir. Fazla ilerletme miktarı kılavuz pim çapı ve sac kalınlığına bağlı olarak 0,05..1 mm arasında değişir.
13. Dayamalar
Dayamalar şeridin istenilen adımda ilerletilmesini sağlayan elemanlardır. Pek çok çeşitleri vardır. Tek başlarına kullanıldıkları gibi kılavuz pimlerle birlikte de kullanılır.
Başlıca dayama çeşitleri;
1- İlk dayamalar,
2- İkinci, üçüncü vs. dayamalar,
3- Son dayamalar
Bu genel bir sınıflandırmadır. Dayamalar ayrıca tiplerine göre ayrılır.
1-Basit dayamalar
a) Sabit pim dayamalar,
b) Yay baskılı pim dayamalar,
c) Elle itmeli veya çekmeli dayamalar,
d) Manivela tipi dayamalar,
e) Eksantrik muylu dayamalar,
f) Yan çakılar
2-Otomatik dayamalar
a) Mekanik kumandalı otomatik dayamalar,
b) Hidrolik veya pnömatik kumandalı otomatik dayamalar.


14. Kalıp Bağlama elemanları;
Kalıplamada bağlama elemanı olarak vidalar ve pimler kullanılır. Vidalar bilindiği gibi parçaları birbirine bastırarak tespit eder. Yanal kaymaları önleyemez. Pimler ise yanal kaymayı önler. Çünkü pim delikleri raybalanır ve pimler boşluksuz geçirilir. Vida ve pimler birlikte kullanıldığında parçanın konumu sabitlenmiş olur.

Vida ve pim deliklerinde bazı kolaylıklar düşünülmüştür. Altlığa veya zımba plakasına boydan boya vida çekmeye ya da kör deliğe gerek yoktur. Kesici plakalardaki, sertleştirmeden sonra mutlaka temizlenmelidir.


15. Kalıp ömrü
Kalıp ömründen, kalıpla yapılabilecek en çok üretim miktarı akla gelmektedir. Kalıp ömrüne etki eden birçok faktör vardır. Bunlardan başlıcalar; kesme boşluğu, kalıbın yapıldığı malzemeler, sertlik dereceleri, kalıp ölçüleri, kalıp cinsi, kalıplanacak malzemenin cinsi ve kalınlığı, kullanılan pres tezgahı ve özellikleri, kalıplama hızı gibi etkenlerdir.
Belirli üretim sayısını amaçlayarak hazırlanacak kalıp tasarımında, öncelik sırasına göre göz önünde bulundurulması gereken konular şunlardır:
1- Üretilecek parça sayısı
2- Kalıplanacak malzemenin cinsi ve kalınlığı
3- Kalıplanacak parçanın tasarımı
4- Kalıbın tasarımı
5- Kalıplama hızı
6- Kullanılacak pres tezgahının seçimi
7- Üretim miktarı ve diğer özelliklere göre kalıpta kullanılacak malzemeler
Bu özellikler göz önüne alınarak yapılacak bir kalıp bizim istediğimiz sayıda üretimi rahatlıkla sağlayabilir. Oysa bilinçsizce yapılacak bir kalıp ya üretimin yarım kalmasına neden olacaktır ya da kalıp maliyetinin yüksekliği nedeniyle üretilen parçaların birim maliyetlerini artıracaktır.