derİn Çekme İŞlemİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 başlangıçtaki temas bölgeleri derin...

17
www.muhendisiz.net İÇİNDEKİLER DERİN ÇEKME 1 Derin Çekme Tanımı ve Analizi 1 Derin Çekmede Anizotropi 6 Çekme Saçının Hesaplanması 8 Çekme Kademelerinin Tesbiti 8 Istampa İle Matris Arasındaki Boşluk 9 Matris Kenarının Yuvarlatılması 9 Istampa Kenarının Yuvarlatılması 10 Pot Çemberi Basıncı 10 Kulak Oluşumu (Earing) 11 Redrawing(tekrar çekme işlemi) 12 İncelterek Çekme 13 Güç Düşmeli Çekiçte Derin Çekme 14 Yağlama 15 Kaynaklar 16

Upload: vuduong

Post on 17-Jul-2018

238 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net

İÇİNDEKİLER

DERİN ÇEKME 1

Derin Çekme Tanımı ve Analizi 1

Derin Çekmede Anizotropi 6

Çekme Saçının Hesaplanması 8

Çekme Kademelerinin Tesbiti 8

Istampa İle Matris Arasındaki Boşluk 9

Matris Kenarının Yuvarlatılması 9

Istampa Kenarının Yuvarlatılması 10

Pot Çemberi Basıncı 10

Kulak Oluşumu (Earing) 11

Redrawing(tekrar çekme işlemi) 12

İncelterek Çekme 13

Güç Düşmeli Çekiçte Derin Çekme 14

Yağlama 15

Kaynaklar 16

Page 2: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 1

DERİN ÇEKME

Derin Çekme Tanımı ve Analizi

Saç levhalardan silindirik şeklinde kaplar elde etmek için kullanılan yöntemlerin enönemlisi derin çekmedir.Parçanın derinliği çapına göre daha büyük olduğunda ,işlem derinçekme adını alır.Şekil 1 de D çapında dairesel bir puldan(çekme saçı) ,iç çapı d olan silindirikbir kabın derin çekilmesi görülmektedir.

Şekil 1. silindirik bir kabın derin çekilmesi

Çekme saçının kalınlığı e olsun. Şekil 1 de ,d çapındaki daire üzerinde,aralarında daireyayı uzunluğu e olan noktalar alarak, o daire merkezine birleştirelim.Böylece d çapındakidaire üzerinde aralıkları e olan yaylar elde edilir.Bu yayları d çapındaki daireye kadaruzatalım ve d ile D çapındaki bu iki dairenin sınırladıkları halka üzerinde kenar uzunlukları eve h olan dikdörtgenleri çizelim. Bu dikdörtgenleri birbirinden ayıran üçgenlere karakteristiküçgen denir. D çapındaki çekme saçından d çapında bir kap elde edilmesi için kenaruzunlukları e ve h olan dikdörtgenleri d çapındaki daire etrafında π/2 kadar kıvırmakyeterlidir.Böylece karakteristik üçgenlere ait olan malzemenin gereksiz olduğu görülmektedir.

Teorik olarak malzeme kalınlığı çekme sırasında farklılık göstermez,fakat pratiktesilindir duvarlarında incelmeler oluşabilir.İncelme derecesi ıstampayla matris arasındakiaçıklığa bağlıdır.Malzeme kalınlığındaki bu farklılık incelterek çekme işlemi (ironing)uygulanarak giderilebilir.

Derin çekme analizinde,çekme saçı X,Y ve Z diye üç bölgeye ayrılırsa,X bölgesindemalzeme matrisle,Y bölgesinde başlangıçta matris ve ıstampayla temasta bulunmadığı ve Zbölgesinde ise sadece ıstampanın tabanıyla temasta bulunduğu gösterilmektedir.(Şekil 2 )

Page 3: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 2

Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri

Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir:

1. Matris ve pot çemberi arasında radyal çekme2. Matris üzerinden kayma ve eğilme3. Istampa ve matris arasında gerilme4. Istampa kenarı üzerinden kayma ve eğilme5. Istampa burnunda kayma ve gerilme

X bölgesinde1,2 ve 3 , Y bölgesinde 2,3,4 ve Z bölgesinde ise 3,4 ve 5 proseslerikabul edilebilir.İlk proses metali kalınlaştırırken ,3 ve 5 nolu prosesler ise inceltirler.

Derin çekme işlemi sırasında ,çekme saçı çapının dış kısımları radyal çekmegerilmeleri ve çevresel gerilmelere maruz kalır ve bu gerilmelerin büyüklüğü kritik değeriaştığında ,flanş boyutuna bağlı olarak,buruşuklular oluşur.

Eğer flanş pot çemberi tarafından desteklenmiyorsa ,teorik olarak kararsızlık şusınırlar içerisindedir:

0.46(tD )≤

σoEo

≤ 0.58 (tD ) (1)

σθ çevresel gerilme,t başlangıçtaki malzeme kalınlığı,D başlangıçtaki çekme saçı çapıve Eode plastik bükülme modülü ise

Eo =4EP

(√E +√P)2 (2)

E elastisite modülü, P de gerçek gerilme-gerçek şekil değiştirme eğrisinin eğimi.

Derin çekme olayında düşünülmesi gereken iki önemli şey vardır.Birincisi,deformasyonun en çok meydana geldiği flanş ve diğeri flanşta deformasyon olması içingerekli kuvveti sağlamak zorunda olan duvarlardır.Eğer çekme saçı çapı çok büyük olursa,saçı matris üzerinden çekmek için duvara transfer edilen kuvvet fazla olur ve duvarlardaincelme veya kopma görülür.Bu nedenle şekillendirme çekme oranı sınırıyla(LDR)açıklanabilir.Çekme oranı sınırı en büyük saç çapının,hatasız çekilme olarak,kap çapına yadaıstampa çapına olan oranıdır.

Page 4: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 3

Aşağıdaki basitleştirilmiş kabuller derin çekmede uygulanabilir:

1. Eğerek tada eğmeyerek yapılan iç ve dış sürtünme kayıpları işi başlangıçta ihmaledilebilir ve daha sonra verimlilik faktörü kullanılarak izah edilebilir.Başlangıçtadeformasyon verimi η %100 yada η=1 düşünülebilir.2. Deformasyon sertleşmesi üssünün çekme oranı sınırına küçük bir etkisiolduğunda,ideal bir plastik malzeme için n=0 dır3. Malzeme kalınlığı sabit kalmaktadır.4. Bir plaka saçtan farklı doğrultularda alınan çekme deneyi örneklerinde değişik Rdeğerleri bulunabilir.Böyle bir saçta düzlemsel anizotropi olduğu söylenir.Düzlemselanizotrop için ortalama değer tarif edilir.Ortalama dikey anizotropi parametresi:

__

R=(Ro + 2R45 + R90 )

4 (3)

5.Hill’in plastik teorisi uygulanır.

Şekil 3 Kısmen çekilmiş bir kabın koordinat sistemi ve boyutsal notasyonuİlk olarak flanşta meydana gelen deformasyonu düşünelim(Şekil 3).Düzlemsel şekil

değişimi olduğu farz edilirse εz=0 ,yüzey alan sabit kalır:

Πρo2=π ρ2 +2πrh = sabit (4)

İki tarafın türevi alınırsa :2πρ dρ +2πr1 dh=0 (5)

dρ = - (r1dh

ρ ) (6)

dεz=0 iken dεy=dρ/ρ ve dεx = -dεy=- dρ/ρ = (r1 dh)/ρ2 r1, ıstampa çapı.Diferansiyel eleman üzerinde yapılan iş

dW=2πtρdρ(σx –σy )(r1 dh) /ρ2 (7)σx ve σy değerleri diferensiyal elemanın konumuyla değişse bile,( σx –σy ) farkı sabit

kalmalıdır ve σf (dεz =0 sınırlaması altında flanştaki akma gerilmesi) ile gösterilebilir. dεz =0ve σz =0,σy = -σx iken σf =2 σx dir.

Çekme kuvveti Fd,dWdh ‘ a eşit olmalıdır.ve başlangıçta en büyük değerine sahiptir.

Page 5: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 4

(r = ro ).Böylece,

Fd(max) =dW

dhmax =2π r1t σf ln(

ror1

) =2πr1 t σf ln(dod1

) (8)

veya

σd(max)=σf ln(dod1

) (9)

deformasyon verimi ‘η’ için çekme gerilmesi şöyle yazılabilir:

σf =1η ln(

did1

) (10)

veya

Fd =1η πdi t σf ln(

did1

) (11)

Denklem 10 ‘a göre,σd ( ve Fd ) nin ıstampa strokuyla değişimi Şekil 4 de verilmiştir.

Şekil 4 Çekme kuvvetinin (yada gerilmesinin) strokla değişimiBu ilişki tam olarak çekme sırasında gözlenmez.Strok başında maksimum olmasına

rağmen ,Fd ( σd ) biraz çekme olduktan kısa bir süre sonra maksimum değere ulaşır(Şekil 5 ).

Şekil 5 Strokla çekme kuvvetinin gerçek değişimi

Page 6: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 5

Osiloskop yardımıyla ıstampa hareketinin ,kuvvetiyle olan değişimi,farklı yüzdeazalmaya ( [do –d1/do]100) bağlı olarak Şekil 6 da gösterilmiştir.(Istampanın hareketi her birdiyagramda sağdan sola doğru gösterilmiştir).Ayrıca çekme kuvvetiyle yüzde azalmadeğişimi Şekil 7 de gösterilmiştir.Alüminyum alaşımlara göre paslanmaz çelikleri çekmekiçin gerekli kuvvet daha fazladır.

Şekil 6 Osiloskopta kuvvetle ıstampa hareketinin,yüzde azalmaya göre değişimi.

Şimdi kap duvarlarındaki duruma bakacak olursak,başarısızlıktan kaçınmak için ,kapduvarlarının kesit alanı Fd(max) kuvvetini taşımalıdır.Duvarların akma gerilmesi (σw) eksenelgerilmeye (σx ) ulaştığında,çekme limitine ulaşılır.

σx= σw =Fd(max)2πr1t =σf ln(

dod1

)

Page 7: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 6

Duvarların çevresi ıstampa tarafından zorlandığında,düzlemsel şekil değişimi hakimolur( εy=0) ve çekme oranı sınırı (LDR= do(max)/d1 ) iki akma gerilmesinin oranıyla ifadeedilebilir:

β=σw (εy=0)σf (εz=0) =ln(LDR)

İzotropide σf = σw ve β=1 dir ve LDR = e =2.72. Gerçekte LDR 2.1 ve 2.2 arasındadeğişir,sürtünme ve eğilmeler ihmal edildiğinde.İş kayıplarını düzeltmek için deformasyonverimi faktörüne başvurulur.Gerçek max. eksenel çekme kuvveti (ideal plastik malzeme için)şöyledir:

Fd(max)=2πr1σf

η ln(dod1

)

Yada

σx =σfη ln(

dod1

)

ve çekme kuvveti Fd ,duvar gerilmeleri ( Fw(max) ) tarafından normalize edilmiş olup bununnormalize edilmiş ıstampa strokuna (h/hmax )karşı değişimi gösterilmektedir.(Şekil8).Deformasyon sertleşmesi üssü ‘n’ büyüdükçe ,max. kuvvete daha geç ulaşıldığı grafiktengörülmektedir.

Şekil 7 Farklı saç levhalarda kuvvetle % Şekil 8 normalize edilmiş kuvvet veazalmanın değişimi strokun değişimi ,n üssüne bağlı olarak.

Anizotropi

Çekme deneyinde enine doğrultuda gerçek şekil değiştirme εw ,kalınlık doğrultusundagerçek şekil değiştirme de εe ile gösterilirse(Şekil 9 ) R= εw / εe dikey anizotropi

Page 8: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 7

parametresi olarak adlandırılır.Çekme deneyinden önce ve sonra deney parçasının eni vekalınlığı wo ve w ,kalınlığı ise eo ve e ile gösterilirse,εw = ln(w/wo ),εe =ln(e/eo) olduğundan

Şekil 9 Dikey anizotropi parametresi

R=εwεe

=ln(w/wo)ln(e/eo)

Pozitif bir sayı olan dikey anizotropi parametresinin fiziksel anlamı.R>1 olduğutaktirde ,malzemenin saç düzlemindeki şekil değişimine kıyasla incelmeye karşı dahadayanıklı olduğu şeklindedir;aksi halde R<1 dir.İzotrop bir malzemede ise R=1 dir.

Anizotropi parametresinin deneysel olarak saptanmasında,küçük olmaları nedeniyle edeğerlerinin ölçülmesinde hata yapılabileceği için, R’nin yukarıdaki ifadesi, hacimsabitliğinden e/eo= wolo /wl alınarak

R=ln(w/wo)

ln(wolo/wl)

şeklinde değiştirilir(burada lo ve l deney parçasının çekme deneyinden önceki ve sonrakiboyutlarıdır).Böylece çekme deneyi parçasının kalınlığı yerine eni ve uzunluğu ölçülerekR’nin daha sağlıklı olarak saptanması sağlanmış olur.

Bir plaka saçtan farklı doğrultularda alınan çekme deneyi örnekleriyle değişik Rdeğerleri bulunabilir.Böyle bir saçta düzlemsel anizotropi olduğu söylenir.Düzlemselanizotrop için ortalama değer tarif edilir.Ortalama dikey anizotropi parametresi

__

R =(Ro + 2R45 +R90 )

4

denklemiyle hesaplanır.

Özetle:R=1 ise malzeme izotroptur.R=1 ise ve aynı zamanda bir plaka saçtan farklı doğrultularda alınan çekme deneyiörnekleriyle yapılan deneylerde elde edilen R değerleri farklılık göstermiyorsa malzemededikey anizotropi ve düzlemsel izotropi bulunduğu söylenir.

Page 9: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 8

R= ise ve aynı zamanda saç düzleminde doğrultuya bağlı olarak değişiyorsa malzemededikey ve düzlemsel anizotropi vardır.Şekil 10 ortalama dikey anizotropi parametresinin derin çekme oranı sınırına etkisigörülmektedir:

Çekme Saçının Hesaplanması

Derin çekmede malzeme kalınlığının değişmediği kabul edilirse , çekme saçının yüzeyalanı derin çekilecek kabın yüzey alanına eşit olmalıdır.

Çekme saçı alanı = kap taban alanı + kap duvarı yüzey alanı

πD2

4 =πd2

4 + πdh

D=çekme saçı çapı (mm)d=kap yada ıstampa çapı (mm)h=kap yüksekliği(mm).

Eğer kapta w genişliğinde flanş mevcut ise çekme saçı çapı şöyle hesaplanır:

D = ( d + 2w )2 + 4dh

Çekme Kademelerinin Tesbiti

Derin çekme sırasında saç pekleşir.Pekleşme ise derin çekmede kap yüksekliğinisınırlayan bir faktördür.Diğer bir deyimle ,derin kaplar bir işlemde çekilemezler. Sünekmetaller derin çekmeye en uygun olanlardır.

İlk kademede elde edilecek kabın iç çapı d1,çekme saçı çapı d ise

d1 = m1 D

Page 10: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 9

ve ikinci ve daha sonraki kademeler için kap çapı:

dn = mn d n-1olarak hesaplanır.Kademelendirme sayısı olarak adlandırılan m değerleri tablolardaverilmiştir.Şekil 13 de ise bir kabın ikinci ve/veya daha sonraki bir kademede derinçekilmesiyle ilgili iki örnek görülmektedir.

Şekil 13 Silindirik bir kabın ikinci ve/veya daha sonraki bir kademede derin çekilmesi(a) Alışılagelmiş yöntem, (b) ters çekme

Istampa ile Matris Arasındaki Boşluk

Çekme aralığı için aşağıdaki ampirik denklemlerin kullanılması tavsiye edilmektedir. Çelik için w=e + 0.07 10eAlüminyum için w=e + 0.02 10eIsıya dayanıklı alaşımlar için w=e + 0.20 10eDiğer demir dışı malzemeler için w=e + 0.04 10e

Matris Kenarının yuvarlatılması

Bir derin çekme takımından iyi sonuç alınmasında çekme kenarı yuvarlatmasınınbüyük etkisi vardır.(şekil 14)

Page 11: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 10

Şekil 14 (a) çekme kenarının yuvarlatılması ,(b) çekme kenarı yuvarlatmasınıngereğinden küçük olması.

Çelik için , birinci kademede r = 0.8 (D-d)e

alınmalıdır.Alüminyum ve alaşımlarının mekanik özellikleri daha düşük olduğundan r değeri

çeliğe kıyasla %10 kadar büyük alınır: r =0.9 (D-d)eİkinci ve daha sonraki kademelerde ise çekme kenarı yuvarlatma yarıçapı

r = (dn-1 – dn) / 2alınır.

Istampa kenarının Yuvarlatılması

Saçın ıstampa tarafından delinmemesi için ıstampa kenarı uygun şekildeyuvarlatılmalıdır.(şekil 15 )

Şekil 15 (a) ıstampa kenarının yuvarlatılması . (b) ıstampa kenarı yuvarlatmasınıngereğinden küçük olması halinde kabın yırtılması.

Saç kalınlığına bağlı olarak 5e< R <10eıstampa çapına bağlı olarak da R=(0,1……0,3)dalınabilir.

Pot Çemberi Basıncı

Page 12: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 11

Derin çekmede karakteristik üçgenleri meydana getiren fazla malzeme katlanmalaraneden olabilir.Buna engel olmak için pot çemberi tarafından çekme saçı üzerine basınçuygulanır. Pot çemberi çekme saçı malzemesini radyal doğrultuda akmaya zorlayarakkatlanmalara engel olur. Pratikte D/d >21/20 olduğu taktirde pot çemberi kullanılır.D/d<21/20 olduğunda ise karakteristik üçgenleri meydana getiren malzeme miktarı azolduğundan işlem pot çemberi kullanmadan ve katlanmalar meydana gelmeden yapılabilir.Pot çemberi kuvvetinin yetersiz olması halinde katlanmalar oluşur(Şekil16a ),büyük olmasıhalinde ise yırtılmalar oluşur.(Şekil 16b )

(a) (b)

Şekil 16 Pot çemberi kuvveti etkisi

Kulak Oluşumu (Earing)

Derin çekilmiş kabın üst uç kısımları uç boyunca iniş ve çıkışları olan dalgalanmalargösterebilir.Bu dalgalı yapıya kulak adı verilir.Kulak sayısı genelde dört adet olup,iki,altıyada sekiz kulak ta gözlenebilir.Kulak oluşumu düzlemsel anizotropiye ve dikey anizotropiparametresine bağlıdır.Düşük R değerlerinde daha fazla kalınlık olur ve duvar yüksekliği dekısadır.Yüksek R değerlerinde ise duvarlar daha ince ve yüksektir.Kulak yüksekliği veoluşumu düzlemsel anizotropiye bağlıdır ve

ΔR =(R0 + R90 – 2R45)

2

denklemiyle ifade edilir.Düzlemsel anizotropi parametresi ΔR büyüdükçe kulak yüksekliği de artar. ΔR =0 için kulakoluşumu görülmez.ΔR saçın hadde doğrultusuna göre kulakların doğrultusunu belirler(Şekil 17 ). Kulaklar ,derin çekme işleminden sonra, kabın çevresi boyunca kesilir.Dolayısıylagerek malzeme kaybına yol açmaması,gerek ek bir kesme işlemiyle maliyeti yükseltmesinedeniyle kulak oluşumu istenmeyen bir durumdur ve önlenmelidir.

Page 13: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 12

Şekil 17 Saçlarda dikey anizotropi parametresinin haddeleme doğrultusu ile değişimin kulakoluşumuna etkisi(h: kap yüksekliği)

Redrawing (Tekrar Çekme İşlemi)

Genelde bir tek derin çekme işlemiyle istenilen derinlikte bir kap üretilemez, buyüzden gerekirse ara tavlama işlemi uygulanarak, bir yada daha fazla çekme işlemine ihtiyaçduyulur.

Eğer tek bir çekmede, çok derin bir kap derin çekilmeye çalışılırsa, taban kaptanayrılabilir. Ayrıca malzeme çekildiği sürece, gerilmeler ve sertliği artar, sünekliği isedeformasyon sertleşmesi sonucu azalır. Şekil ( 11 )

Şekil12 de görüldüğü gibi iki çeşit tekrar çekme işlemi vardır. Birincisi direk, ikincisiters çekmedir.

Page 14: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 13

(a) (b) Şekil 12 (a) direkt redrawing, (b) ters çekme

Ters çekme ilk bakışta direkt kademeli çekmeye göre daha kötü bir çekme işlemi gibigörünse de bunun tersi doğrudur. Direkt çekme sırasında saç pot çemberinde ve matrisradyusunda zıt yönlerde eğilir. Böylece düzeltme iki radyus arasında olur. Ters çekmede isesaç iç ve dış radyus üzerinde aynı yönde eğilir. Matris ucu genelde 180O derece olacakşekildedir böylece radyuslar arasında olan düzeltme ortadan kalkar, azalan ıstampa yükü vedaha duvar kalınlığı ile daha az deformasyon sertleşmesi meydana gelir.

İncelterek Çekme

Derin çekme işleminde ıstampa ile matris arasındaki boşluk malzeme kalınlığınınyaklaşık %130 ila %150 si kadar alınır.Eğer açıklık bu değerden az ise çekme sırasındaduvarlarda incelme görülür.(Şekil 18 a )Burada derin çekme ve incelterek çekme aynı andagerçekleşir.İncelterek çekme ,derin çekmeden sonra yapılan ayrı bir işlem olarak Şekil 18bde gösterilmektedir.Istampayla matris arsındaki boşluk %85 den az olduğunda derin çekmeoranı sınırı azalır.İncelterek çekme işleminde duvar kalınlığı, derin ve incelterek çekmeişleminin bir arada yapıldığı işleme göre daha uniformdur.Şekilde görüldüğü gibi ,tabankalınlığı cidar kalınlığından büyük olan parçalar,örneğin top mermisi kovanları,incelterekçekme işlemleriyle üretilir.İncelterek çekmede ,çekme saçı kalınlığı iş parçasının tabankalınlığına eşit alınır;çekmede bu kalınlık değişmez.Cidar kalınlığı ise ,çeşitli çekmekademelerinde inceltilerek istenen değere indirilir.İncelterek çekme çoğu kez pot çembersizyapılır.Bunun için kademelendirme sayısı m = dn+1 / dn ≥ 0.9 olmalıdır.Pirinç ,alüminyum gibisünek malzemeler için cidar kalınlığının birinci kademede %25 ,diğer kademelerde %30azaltılması tavsiye edilir. Pekleşme nedeniyle,iş parçasının kademeler arasında tavlanmasıgerekebilir.İncelterek çekmede iç çap sabit tutulur.

Page 15: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 14

(a) (b)

Şekil 18 (a) derin çekme +incelterek çekme ,(b) incelterek çekme

Güç Düşmeli Çekiçte Derin Çekme

Az sayıda ve fazla derin olmayan kaplar güç düşmeli bir çekiçte çinko esaslıalaşımdan yapılmış kalıplar kullanılarak çok ekonomik bir şekilde üretilebilirler.Bu kalıplardoğrudan doğruya döküm yoluyla elde edilebildiklerinden, çelik kalıplar için maliyeti yüksekolan talaşlı işleme söz konusu olmamaktadır.Ayrıca kullanılmalarına gerek kalmadığındaeritilip başka bir kalıp elde etmek üzere yeniden dökülebilirler.Bazen, şekillendirilecek saçınüzerine ,koçun inişini kısıtlamak amacıyla ,kontrplaktan ince besleme parçaları konur(Şekil19 ).Bu besleme parçaları ayrıca pot çemberi görevi de yaparlar.Koçun her strokundan sonrabir besleme parçası kaldırılarak kabın giderek derinleşmesi sağlanır. Oluşan potlar ,stroklararasında ,tahta veya lastik başlı bir çekiçle düzeltilebilirler.

Şekil19 Güç düşmeli çekiçte derin çekme .Bu işlemde çinko esaslı alaşımdandöküm kalıplar kullanılarak maliyet düşürülür.

Güç düşmeli bir çekiçte derin çekme işlemi preste çelik kalıplarla yapılan derinçekme işlemlerine kıyasla çok kaba olmasına karşın az miktarda üretimler için genellikle enekonomik yöntemdir.Daha çok alüminyum alaşımsız ve paslanmaz çelikten ince saçlarla daşekillendirilebilirler.

Page 16: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 15

Yağlama

Derin çekmede yağlama ıstampa kuvvetini küçültmesi,derin çekme oranı sınırınıyükseltmesi ,takım aşınmasını azaltarak ömrünü uzatması ve üretim kusurlarını önlemesibakımından önem taşır.Yalnızca çekme saçının matrisle temas eden yüzeyiyağlanmalıdır.Yağlayıcı olarak genel uygulamalarda mineral yağlar ,sabun çözeltileri,emülsiyonlar,zor koşullarda ise kaplamalar ,mum ve katı yağlayıcılar kullanılır. Dışsürtünmeleri kontrol altına alarak sarf edilen işi azalttığından yağlama işlemi çok yaralıdır.Diğer bir taraftan, ıstampanın silindir yüzeylerindeki yüksek sürtünme çekme kabiliyetiniartırır.Duvarın gerilmesiyle, duvardaki malzeme duvarlarla ıstampa arasında kaymagerilmesine sebep olarak, ıstampaya. bağlı olarak yukarı doğru hareket eder.Bu yüzdenduvarın alt kısımları tüm çekme kuvvetinden etkilenmez.Bu çok önemlidir,çünkü aşağıdakalan duvarlar üst duvarlar gibi fazla deformasyon sertleşmesine uğramazlar.Böylecesertleştirilmiş ıstampalar ve yağlayıcılar,çekme kabiliyetini arttırmak için kullanılır.Çokdüşük sürtünmeyle ,kap tabanın inceldiği görülür.

Page 17: DERİN ÇEKME İŞLEMİ - muhendisizbiz.net · 2 Şekil 2 Başlangıçtaki temas bölgeleri Derin çekme sırasında takip eden beş proses şöyledir: 1. Matris ve pot çemberi arasında

www.muhendisiz.net 16

KAYNAKLAR

1. Edward M. MielnikMetal Working science and EngineeringMcGraw-Hill ,USA,1991

2. E. Paul De Garmo , J.T. Black,Ronald A. KosherMaterials and Processes in ManufacturingMacmillan,New York,1998

3. Fred Waters Fundamentals of Manifacturing for Engineers

4. Prof. Dr. Levon Çapan Metallere Plastik Şekil Verme Çağlayan Kitabevi ,İstanbul,1999