Fatih ALİBEYOĞLU -8-
Giriş Dövme, darbe veya basınç altında kontrollü bir plastik deformasyon sağlanarak, metale istenen şekli verme, tane boyutunu küçültme ve mekanik özelliklerini iyileştirme amacıyla uygulanan bir plastik şekil verme yöntemidir. Metal şekillendirme işlemleri arasında en eskisi; geçmişi yaklaşık M.Ö. 5000 Dövme ürünlerini, taşıtlarda, tarım makina ve aletlerinde, inşaat ve yol makinalarında, silah endüstrisinde, türbin, motor ve çeşitli makinalarda görmek mümkündür. Dövme Çeşitleri 1. Açık kalıpta dövme parça, malzemenin en az sınırlama oluşacak şekilde akmasını sağlamak üzere, iki düz kalıp arasında sıkıştırılır 2. Kapalı kalıpta dövme kalıp, parçayı içine alacak boşluk veya bölüm içerir Metalin akışı, çapak oluşacak şekilde gerçekleştirilir 3. Çapaksız dövme parça tamamen kalıp içinde şekillendirilir fazladan çapak oluşmaz Kaynak : Mikell Groover Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi
Giriş- Dövme Türleri Enine kesit eskizleri ile gösterilen üç tip dövme operasyonu: (a) açık kalıpta dövme, (b) kapalı kalıpta dövme ve (c) çapaksız dövme Kaynak : Mikell Groover
Kaynak : Mikell Groover Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi Açık Kalıpta Dövme Basınç testi şeklinde iki düz kalıp arasında silindirik iş parçasının basınca maruz bırakılarak yapılan plastik şekil verme yöntemidir. Sürtünmesiz Açık Kalıpta Dövme Parça ile kalıp yüzeyleri arasında sürtünme oluşmaz ve homojen deformasyon oluşursa, bu durumda parça boyunca radyal akma üniformadır ve gerçek birim şekil değiştirme ifadesi: Burada ho= başlangıç boyu; ve h = sıkıştırma sırasında herhangi bir noktadaki boy h = son değer hf olduğunda, gerçek birim şekil değiştirme maksimum değerinde olur Bir açık kalıpta dövme işleminde ideal koşullar altında, silindirik bir parçanın homojen deformasyonu: (1) parça orijinal boy ve çapındayken işlemin başlangıcı, (2) kısmi sıkıştırma ve (3) son şekil.
Açık Kalıpta Dövme Sürtünmeli Açık Kalıpta Dövme Parça ile kalıp yüzeyleri arasındaki sürtünme parçanın yanal akışını kısıtlayarak «fıçılaşma» etkisini meydana getirir. Sıcak açık kalıpta dövmede, kalıp yüzeyleri ve yüzeye yakın bölgelerdeki ısı transferi nedeniyle metal temas bölgelerinde soğur ve deformasyona direnir. Kaynak : Mikell Groover, Turgut Gülmez Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi
Dövme Analizi Gerçek birim şekil değiştirme Herhangi bir h boyunda işlemi devam ettirebilmek için gerekli kuvvet F= kuvvet(n) A=kesit alanı(mm 2 ) Akış Gerilmesi Y f (MPa) Sürtünmeli durumda F = K f Y f A K f = 1 + 0.4 μ D h K f = Dövme Şekil faktörü D= İş Parçasının Çapı μ=sürtünme Katsayısı Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi
Kapalı Kalıpta Dövme Parçanın, istenen şeklin tersine sahip kalıplar tarafından sıkıştırılması şeklinde yapılan dövme işlemidir. Karmaşık şekilli parçaların dar toleranslar içinde elde edilebilmesi için, birbiri üstüne kapanan ve elde edilecek parçanın negatif şekline sahip kalıplar kullanılır. Kapalı kalıpta dövme işlemi, sayıca fazla olan parçaların üretimi için ekonomik sayılır. Metalin kalıp boşluğunun dışında, kalıp plakaları arasındaki küçük boşlukların içine doğru akmasıyla çapak oluşur. Çapağın sonradan budanması gerekir; ancak sıkıştırma sırasında önemli bir fonksiyon üstlenir: Çapak oluştukça sürtünme, metalin kalıp boşluğunu doldurmasını sağlayacak şekilde, aralığa metalin daha fazla akmasına direnç gösterir. Sıcak dövmede metalin akışı, kalıp plakaları arasındaki soğutma tarafından daha da sınırlanır. Kaynak: Turgut Gülmez
Kapalı Kalıpta Dövme Kaynak : Mikell Groover
Çapaksız Dövme Parçanın; kalıp boşluğunun çapak oluşmasına izin sıkıştırılmasıyla yapılan dövme işlemidir. vermediği, koç ile kalıp arasında Başlangıçta parça hacmi, kalıp boşluğu hacmine eşit ve çok dar toleranslara yakın olmalıdır. Kapalı kalıpta dövmeye göre hassas işlem kontrolü gerektirir. Basit ve simetrik parçalara uygun bir yöntemdir. Hassas Dövme işlemi olarak da adlandırılır. Kaynak : Mikell Groover
Dövme Çekiçleri, Presler ve Kalıplar Dövmede kullanılan donanım dövme makinelerini içerir. Bu makineler düşme çekiçleri ve preslerdir. Ek olarak bazı yardımcı donanımlar bulunabilir. Bunlar; fırınlar, çeşitli mekanik aletler ve çapak alma aletleri olabilir. Dövme Çekiçleri: Dövme çekiçleri iş parçasına darbe yükü uygular. Bu çekiçler kapalı kalıpta dövmede kullanılır. Dövme kalıbının üst kısmı koça bağlanır ve alt kısmı da örse bağlanır. İşlem koçun kaldırılması ve düşürülmesiyle gerçekleştirilir. Vuruş kuvveti koçun ağırlığı ve düşme yüksekliği ile tayin edilir. Kaynak : Mikell Groover Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi
Dövme Çekiçleri, Presler ve Kalıplar Dövme Presleri Sıkıştırma işlemini gerçekleştirmek için yavaş basınç uygular. Türleri: Mekanik pres tahrik motorunun dönme hareketini koç un lineer hareketine dönüştürür Hidrolik pres koç u hidrolik piston harekete geçirir Vidalı pres koç u vida mekanizması tahrik eder Kaynak : Turgut Gülmez Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi
Dövme Çekiçleri, Presler ve Kalıplar Dövme Kalıpları: Mekanik bir parçanın tasarımında, hedeflenen şekil ve arzu edilen özellikleri sağlayacak üretim yöntemlerini en ekonomik şekilde tayin etmek amaçlanır. Dövme kalıbı tasarımında çeşitli işlem ve faktörler göz önüne alınmalıdır: - Ayırım yüzeyi (zorunlu olmadıkça tek bir düzlemde) - Kalıp eğimleri (dövme yöntemine ve malzemeye göre) - Kemer ve kaburga (kemer kalınlığı > kaburga kalınlığı) - Köşe yarıçapları (kolay metal akışı ve ayrıntıların dolması) - Ön delme işlemi (genellikle çift taraflı yapılır) - Malzeme akış yönü (mekanik fiberleşme) - Şekil değiştirme oranı (şdo nın üniform olup olmaması) - Boyut toleransları (talaşlı imalata gereksinim durumu) - Çapak boyutları (çapak eşiğinin genişliği ve kalınlığı)
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri Baş Yığma Bir cıvata veya benzer parça başına şekil vermek için bir yığma operasyonu. Çevrim aşağıdaki gibidir: (1) tel stok dayamaya sürülür; (2) Çeneli kalıp stok üzerine kapanır ve dayama çekilir; (3) zımba ileri hareket eder ve (4) kafaya şekil vermek için baskı uygulanır. Kaynak : Mikell Groover
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri Radyal Dövme: Boru veya dolu çubuğun çapını düşürmek için kullanılan dövme işlemidir. Kaynak : Mikell Groover Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri Haddeyle Dövme: Parçanın son şekline uyan oyuklara sahip zıt yönde dönen bir haddeler düzeni arasından geçen silindirik iş parçasının kesitini azaltmak için kullanılan deformasyon işlemidir. Kaynak : Mikell Groover Fatih Alibeyoğlu, Kafkas Üniversitesi
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri Haddeyle Dövme
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri Orbital Dövme: Bu işlemde, deformasyon iş parçasına aynı zamanda yuvarlanan ve basınç uygulayan bir konik şekilli üst kalıp vasıtasıyla oluşturulur. Orbital dövme. Deformasyon çevrimi sonunda, alt kalıp parçayı çıkarmak için kalkar.
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri Batma : batma işleminde sertleştirilmiş çelik yumuşak bir çelik bloğa bastırılır.
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri Çapak Alma: Kapalı kalıpta yapılan dövme işlemi sonrasında oluşan çapağı alma işlemidir. Bu yöntem testere ile de yapılabilir.
Dövmeyle Yapılan Diğer Deformasyon İşlemleri İzotermal Dövme: Sıcak dövme işlemi için kullanılan bir terimdir. İş parçası deformasyon esnasında başlangıçtaki yükseltilmiş sıcaklığında veya yakınında tutulur. Aynı sıcaklığa dövme kalıpları ısıtılır. Böylece metal kolaylıkla akar ve işlemi yapmak için gerekli kuvvet azalır.