ε 1w3.balikesir.edu.tr/~ay/lectures/iy2/lecture5.pdf · İmalat yÖntemlerİ ii prof.dr. İrfan ay...

İMALAT YÖNTEMLERİ II Prof.Dr. İrfan AY

1

DÖVMENİN MEKANİĞİ

Rijit tam plastik bir ideal malzeme sürtünmesiz şekilde dövüldüğünde ;

Kuvveti Hesabı: İş Hesabı:

Pekleşen bir malzeme ise kuvvet hesabı ;

Toplam dövme işi ;

h

h0ak

h

h0

h

h01

.hA0.0

1ak

akfdir.

1

1

0

1

0

1

0

11

.A.

.A.

.AA

A

.

)(k .

döv

fdöv

h

döv

fdöv

F

kF

AF

AkF

yaz ıazıl hh.lnV. σW

ε.V. σWiseifadesiişhacimdekiTüm

ε.σW

ε.σdε.mm.1σdw

ifadesiişhacimdekibirim

.d εσdwbulunursagidilerek miktar

n deformasyohacimdekiziyadedan yolkuvvet ifadesiİş

1

0aktopi ş

aktopi ş

akiş

ε

0ak

ε

0

3akiş

akiş

x

. 1

1ger

)..(

.

nε olurdöv

döv

AKF

AF

h

hln...A

1

ε.

h

hln.

1

ε...A

ε.1

ε...A

1

ε...A

ε.A

..

1

000

n

1

0n

00

n

00

1n

00

n00 ...

mtopiş

mtopiş

topiş

topiş

aktopiş

hW

n

K

n

KhW

n

Kh

n

KhW

dKhW

dVW

Şekil değiştirme işi elde edilir.


2

Şayet dövülen parça dikdörtgen prizması şeklinde ise;

Plastik şekil verme hesap yöntemlerinden “gerilme teorisi”

esas alındığında Dövme gerilmesi:

Malzeme pekleşen ise dövme gerilmesi:

Dövme kuvveti:

Şayet parça silindirik koordinatlarla verilmişse;

Dövme gerilmesi:

Malzeme Pekleşirse Dövme gerilmesi:

hxae /)(2μaky

).(-

hxae /)(2μaky

)..3

2 (-

olur. m

akm

msonucu integralinBu

).a

/)(2μak

dxa

y

2.a.w

zamandaAynı .μ

1.

2.w.a.

.-(2w

)-(2w

0

0

döv

döv

dxhxadöv

döv

Fh

a

F

eF

F

hrRe /)(2μakz

).-(

hrRe /)(2μakz

)..3

2 (-

)3

21.(ak h

Rm


3

Dövme kuvveti:

PROBLEMLER

Problem 1

Çapı 150 mm olan yüksekliği 100 mm olan silindirik bir parça oda sıcaklığında açık kalıptadövülecektir. Dövülecek malzemenin mukavemet katsayısı K=103 kp/mm2 dir. Pekleşme üsteli n=0,17 Sürtünme katsayısı μ=0,2 alınarak yükseklik 50 mm indiğinde dövme kuvveti ne olur?

Çözüm :

1

001

11

00

1100

10

m

m

.22

buradan.4

2.

4

2

..

veR

).2

..

.(

hhdd

dd

RF

hh

hAhA

VV

ımhesaplayalidöv

içinparçalarSilindirik

bulunur.4378124).2

/12450.3

106.2,0.21.97

/97)693,0.(103

lnln

z.yazabiliri

formülünde3

21.

106

212.2.2

106.14,3(

Buradan

bulunur.693,02ln50

100

.

50100150

2

217,0ak

1

0

nak

ak

1

1

001

εε

tondöv

mmkp

mmkp

h

R

mmR

mm

F

hh

Kk

hhdd

m

f

m

...kp . m.2 RFdöv


4

Problem 2

Çapağı dahil izdüşüm alanı A=19355 mm2 olan çok karmaşık şekilli bir parça 10 000 tonluk bir preste dövülecektir. Parçanın minimum ve maksimum akma sınırları ne olabilir?

Verilenler:

φ = düzeltme katsayısı Parça şekli

3-5 Basit şekilli çapaksız

5-8 Basit şekilli çapaklı

8-12 Karışık şekilli

Çözüm:

bulunur

mmkpmmkp 2maxak

2minak

maxakminak

1maxak

1minak

1ak

1ak

1f

/ 5,64/ 43

0000001000000010

FF

F

buradanF

kF

19355.8

19355.12

.Adöv

.Adöv

içinakmaminumum veMaksimum

.Adöv

.Adöv

..Adöv


5

DÖVMEDE BAZI KAVRAMLAR

1. İZOTERMAL DÖVME

Kalıbın iş parçası sıcaklığına kadar ısıtılması izotermal dövmedir.

Pahalı bir yöntemdir. Titanyum ve Nikel gibi malzemeler dövülür.


6

2. ORBİTAL DÖVME

Dövülecek olan malzemenin yörünge hareketi yapan bir üst kalıp ile rotasyon hareketi olmayan bir alt kalıp arasında dövülerek şekillendirilmesidir.

Bu tür dövmenin avantajı nokta temaslı dövme işlemi yapıldığından gerekli olan dövme yükü diğer dövme çeşitlerine göre daha az olacaktır.

ORBİTAL DÖVME ÖRNEK:


7

3. RADYAL DÖVME

Genellikle soğuk, gerektiği zaman sıcak olarak 2 veya 4 tane çekicin radyal hareketiyle çubuk veya tüp şeklindeki parçaların (kademeli miller, tabanca tüfek namluları ve tüpler) dövülmesidir.

g

k

(a) Swaging of tubes without a mandrel; not the increase in wall thickness in the die gap. (b) Swaging with a mandrel; note that the final wall thickness of the tube depends on the mandrel diameter. (c) Examples of cross-sections of tubes produced by swaging on shaped mandrels. Rifling (spiral grooves) in small gun barrels can be made by this process.


8

RADYAL DÖVME ÖRNEK

DÖVME MAKİNALARI

Hidrolik Presler: Bu preslerde koç hızı nispeten düşüktür. 0,06-0,30 m/s ve strok boyunca hız sabit kalır. Hem açık hem kapalı kalıplarda kullanılırlar.Günümüzde en büyük hidrolik presin kapasitesi ≈80 000 ton dur.

5000 TON 6500 TON 10000 TON


9

Hidrolik Preslerle yapılan soğuk dövme örnekleri

Mekanik Presler:Kranklı veya eksantrikli olabilir. Koç hızları strok boyunca değişkendir.Alt ölü noktada yük çok yükseldiğinden aşırı yük emniyeti tertibatı olmak zorundadır. Koç hızları 0,06-1,5 m/s arasında ve en büyük mekanik pres 12 000 tonluktur.

5-150 TON 5-150 TON


10

Vidalı Presler: Kare dişli çok büyük adımlı bir vida sistem içinde serbestçe döner. Bir mile bağlı iki disk vardır.Milin ucuna volan bağlanmıştır. Kare vida ucundaki disk sürtünme ile kendisine dik olan iki diske inme ve çıkma durumuna göre sürterek aşağı yukarı iner çıkar.Koç hızları 0,6-1,2 m/s arasındadır.Türbin kanadı gibi hassas parçaların dövülmesinde kullanılır en büyük vidalı pres 160 MN ≈ 17 000 ton dur.


11

Çekiçler (Şahmerdanlar): En ucuz dövme makineleridir. Koç hızları 3-9 m/s arasında değişir. Ağırlık düşmeli çekiç, Güç düşmeli çekiç, karşı vuruşlu çekiç ve pnömatik çekiç tipleri mevcuttur. En çok kullanılan dövme makinesidir. Günümüzde maksimum çekiç kapasitesi ≈ 120 ton dur.

Pnömatik Çekiç (Şahmerdan):

Vidalı Pnömatik Pres:


12

DÖVME KUSURLARI

1. Hammaddeden gelen kusurlar:

a. Katmer Kusuru:


13

b. Gereğinden fazla malzeme(ΔV):

c. Gözenek (porozite) kusuru: Dövme ile yalnızca bu kusur düzeltilebilinir.

d. Kalıntı (inclusion) kusuru:


14

d. Kalıntı (inclusion) kusuru:

2. Kalıp Tasarımından Gelen Kusurlar

a. Keskin Köşe Kusuru


15

a. Keskin Köşe Kusuru

b. Fazla hammadde dar kalıp alanı kusuru


16

c. İkincil çeki gerilmeleri sebebiyle çatlak oluşumu

Çaresi iç bükey kalıp kullanmak

3. Isıl İşlemden Kaynaklanan Kusurlar

a) Tufal Oluşumu: Dövme işleminden önce tufal mutlaka giderilmelidir.

b) Dekarbürizasyon (Karbonsuzlaşma): Karbon kaybına uğrayan tabaka dövme sonrası talaş kaldırılarak giderilecekse sorun olmaz.


17

ε 1w3.balikesir.edu.tr/~ay/lectures/iy2/lecture5.pdf · İmalat yÖntemlerİ ii prof.dr. İrfan ay...

Documents