Sac Levha Tasarım Kriterleri
Transkript
Sac Levha Tasarım Kriterleri
Sac Levha Tasarım Kriterleri YUSUF MANSUROĞLU Mühendislik Hizmetleri Müdür Yardımcısı 14.01.2015/21.01.2014 Sac Levha Tasarım Kriterleri ABKANT İLE BÜKME Kritik Boyutlar Kabartma ve Ofsetler Büküm Radyusu Büküm Kabartması Büküme Yakın Delikler Büküm Yüksekliği /Kalınlık Oranı Kenar Deformasyonu Sac Levha Tasarım Kriterleri LAZER KESME Toleranslar Malzeme Kısıtlamaları Lazer Kesime Uygun Malzemeler Lazer Kesime Uygun Olmayan Malzemeler Bölgesel Sertleşme Minimum Delik Çapı Sac Levha Tasarım Kriterleri PUNÇ PRES Toleranslar Özel Formlar Deliklerin Kenara Olan Mesafesi Konik Delikler Delik Çapı Unsur Yerleştirme Kısıtlamaları Havşalar Sac Levha Tasarım Kriterleri ABKANT İLE BÜKME Abkantın şekillendirme aracı olarak kullanılmasının temel avantajı esnekliğidir. Standart “V” kalıplar kullanılarak, düşük adetlerdeki siparişlerde ve prototiplerde hızlı ve ekonomik tezgah ayarı ve programlama sayesinde maliyet tasarrufu sağlanır. Bu avantaja ilave olarak aşağıdaki yönergelere uyulduğunda abkant presler için imal edilebilir tasarımlar yapılması mümkün olacaktır. Eğer mümkünse parça ölçüleri tek bir doğrultuda verilmelidir. Çünkü abkantta bükme işleminin doğası gereği ölçüsel değişiklik her bükümde ilave edilir. Tek bir doğrultuda ölçülendirme bükme işlemine paralel gider ve tezgah ayarına yardımcı olur. Sac Levha Tasarım Kriterleri ABKANT İLE BÜKME Parçadaki her bir büküm için mümkün olduğunca aynı büküm radyusunu verin, bu takım değiştirme ve tezgah ayarlarını minimize eder. Genellikle ölçülendirme unsur ile kenar arasında yapılır. Unsurdan unsura ölçülendirmeden kaçının. Büküm sonrası unsurdan unsura ölçülendirmeleri kontrol edebilmek için özel ölçüm fikstürleri gerektirebilir. Sac Levha Tasarım Kriterleri Sac Levha Bükümlerinde Kritik Ölçüler Nelerdir? Eğer iç ölçüler kritik değilse teknik resimlerde mutlaka büküm ölçüleri dıştan verilmelidir Sac Levha Tasarım Kriterleri Kabartma ve Ofset Eğer son yükseklik kritik değil lse kapartma ve ofset ölçüleri malzeme ile aynı yönde verilmelidir Sac Levha Tasarım Kriterleri Kabartma ve Ofset Sadece kritik ölçüler vurgulanmış olmalıdır. Gereksiz ve aşırı ölçülendirme, yüksek tolerans değerleri gereksiz kritik ölçülendirmeler maliyeti arttırabilir. Sac Levha Tasarım Kriterleri Büküm Radyusu Genel olarak kural, iç büküm radyusunun sac kalınlığına eşit olmasıdır. Eğer radyus değeri tavsiye edilenden az verilirse bu sünek (yumuşak) malzemelerde akma (uzama) problemine rijit (sert) malzemelerde çatlamaya neden olacaktır Sac Levha Tasarım Kriterleri Büküm Kabartması (Bend Relief) Bükümün kenara çok yakın olduğu durumlarda modellemede büküm kabartması verilmez ise malzemede yırtılma görülebilir. (Şekil " A ") Şekil "B" yeterli büküm mesafesi verilmiş bir kulak bükümüne sahip parçayı göstermektedir. Bu değer büküm radyusundan daha küçük olmamalıdır. Şekil "C" büküm kabartması verilmiş bir parçayı göstermektedir. Büküm kabartmasının derinliği büküm radyusundan daha büyük olmalıdır. Büküm kabartmasının genişliği ise sac kalınlığı kadar veya daha büyük olmalıdır. Sac Levha Tasarım Kriterleri Büküme Yakın Delikler Büküm bölgesine çok yakın delik verildiğinde, büküm sonrası deliğin deforme olması muhtemeldir. Şekil " A " bu nedenden dolayı bükümden sonra göz yaşı damlası şeklini almış bir deliği göstermektedir. Büküme yakın deliklerin minimum mesafesi için aşağıdaki formül kullanılabilir. Delik Çapı < 25mm için minimum ölçü D = 2T + R (Şekil "B") Slot veya Delik Çapı > 25mm için minimum ölçü D = 2.5T + R (Şekil "C") Sac Levha Tasarım Kriterleri Büküm Yüksekliği / Kalınlık Oranı Sac levhalar için minimum büküm yüksekliğini belirlemek için aşağıdaki formül kullanılabilir D = 2.5T + R Sac Levha Tasarım Kriterleri Kenar Deformasyonu Malzeme kalınlığının yüksek, büküm radyusunun az olduğu durumlarda kenar deformasyonunu meydana gelir (Şekil “A”). Bu çıkıntılar malzeme kalınlığının yarısı kadardır. Eğer bu çıkıntılar kabul edilebilir değerden çok fazla olursa parçaya şekil “B” deki gibi büküm rahatlatmaları yapılması gerekir Sac Levha Tasarım Kriterleri LAZER KESME Çok düşük tezgah kurulum zamanı ve takım gerektirmemesi nedenleri ile lazer prototip ve seri üretimde tercih edilir. Karmaşık detaylar ve düzensiz kontürler için uygundur. Dikkatli bir sac yerleşim (nesting) ile ekstra maliyet tasarrufu da sağlanabilir . (Birbirinin içinde (firesinden) çıkan ve birbiri içine girebilen parçalarda) Sac Levha Tasarım Kriterleri Toleranslar Lazer tezgahlarındaki tolerans değeri genelde ±0.1mm olarak belirtililir, ancak uygulamada bu değer çok daha düşüktür. Mümkün olan en küçük kesim genişlik değeri 0.2mm’dir Sac Levha Tasarım Kriterleri Malzeme Kaynaklı Kısıtlamalar Bir parçanın lazerde kesilebilmesi için 3 kritere bakılır. Yansıtma, Kalınlık ve Alev Alma. Yansıtma lazer kesme ışınının dağılmasına neden olur. Kalın mazemeler de aynı soruna neden olur. Eriyen metal parça tam anlamı ile kesilene kadar lazer kesme ışınının dağılmasına neden olur. Sac Levha Tasarım Kriterleri Lazer Kesime Uygun Malzemeler Çelik (Paslanmaz, CRS, HRS) Aluminyum (Kenarda çapaklar oluşur) Plastik Türevleri (Isınma ve Alev alma derecesi kontrol edilmelidir) Ahşap (Özel Aparat ile Isınma ve Alev alma derecesi kontrol edilmelidir) Galvanizli Sac Sac Levha Tasarım Kriterleri Lazer Kesime Uygun Olmayan Malzemeler Bakır (Yüksek Yansıtıcıdır) Karton ve türevleri (Alev alma geciktirici özelliği yoksa) Gümüş (Çok Yansıtıcıdır) Sac Levha Tasarım Kriterleri Bölgesel Sertleşme Lazer kesmedeki yüksek ısı girdisi nedeni ile sac kenarlarında sertleştirme olabilir. Buraya Isı Tesiri Altındaki Bölge (ITAB)/ Heat Affected Zone (HAZ) denir. Sac kenarlarında yapılacak ikinci bir operasyon (raybalama, havşa açma gibi) için önem arz etmektedir. Kalın malzemelerde ITAB daha fazladır. Sac Levha Tasarım Kriterleri Minimum Delik Çapı Minumun delik çapı sac kalınlığından %20 oranında daha küçük olabilir. Sac Levha Tasarım Kriterleri PUNÇ PRES CNC Punç Presler düşük ve ortalama adetteki siparişler için ekonomik bir imalat yöntemidir. Punç Pres’ler için tolerans değeri ± 0.1mm’dir. Deliklerde bu tolerans değeri ± 0.05mm’dir. Punç için ölçülendirmeler belirli bir referans noktasına göre yapılmalıdır. Köşe ve kenardan ölçü verilmekten kaçınılmalıdır. Köşeler açılı veya kaçık olabilir. Ayrıca belirli bir referans noktaya göre ölçülendirme punç’tan çıkan parçadaki ölçülerin kontrolü için de kolaylık sağlar. Sac Levha Tasarım Kriterleri Özel Takımlar Punç presler, imal edilebilir özel takımları sayesinden sac levha tasarımları için çok değişken çözümler sağlarlar. Bunlardan bazıları havşa, kabartma, sıvama, derin çekme , panjur, markalama, perfore delikler Herhangi bir formun derinliği 8mm’den daha büyük olmamalıdır ve 89mm’lik bir dairenin içine sığmalıdır. Punç presler için progresiv takımlar da yaptırılabilir. Progresiv takımlar sayesinde sac levhaya aynı anda kesme ve bükme işlemleri çok daha ucuza yaptırılabilir Sac Levha Tasarım Kriterleri Deliklerin Sac Kenarına Olan Mesafesi Delikler kenardan en az malzeme kalınlığı kadar uzak tutmak gerekir. Eğer delik sacın kenarına çok yakın konumlandırılırsa bu kısımda şekildeki gibi hafif bir çıkıntı oluşacaktır. Eğer delik iki malzemeyi birbirine tutturmak için kulanılacak ise gerilimden kaynaklı sac yırtılmalarının önüne geçmek için deliğin kenara olan mesafesi malzeme kalınlığından daha fala tutulmalıdır. Sac Levha Tasarım Kriterleri Konik Delik Eğer punç pres ile bir delik deliniyor ise delik çapı kalınlık boyunca aynı değerde olmayacaktır. Resimde punç pres ile yapılmış bir deliğin kesitini görmektesiniz. Deliğin alt kısmındaki koniklik kalıp boşluğu ile orantılıdır. Kalıp boşluğu punç takım çapı (zımba) ile kalıp çapı arasındaki farktır. Bu değer genelde sac kalınlığının %10’u kadardır. Kalınlık boyunca istenilen delik çapının elde edilebilmesi için matkap ile delme yapılmalıdır. Tabi bu da maliyeti artıracaktır. Sac Levha Tasarım Kriterleri Delik Çapı/Kalınlık Oranı Birçok malzeme için delik çapı sac kalınlığından daha düşük olmamalıdır. Çekme mukavemeti arttıkça zımba çapını da arttırmak gerekir. (Küçük çaplı zımbalar sert malzemelerde kırılır) Sac Levha Tasarım Kriterleri Unsur Yerleştirme Kısıtlamaları Birbirine yakın iki form unsuru arasında mutlaka mesafe bırakılmalıdır. Form verme amacı ile kullanılan zımbanın takım taretindeki yan istasyonunda başka bir zımba var ise bu şekil verdiğiniz bir önceki formu düzleştirecektir. Şekilde uygun ve uygun olmayan unsur yerleşimi görülmektedir. Sac Levha Tasarım Kriterleri Havşalı Delik Sac levha üzerinde havşalama punç preslerde hem işleme ve/veya zımbalama ile yapılabilinir. Yöntemlerin kesitleri resimlerdeki gibidir Form Verme Aracı ile : Düşük maliyetlidir (1,2mm ve daha ince saclar için uygundur) Zımba İle :Düşük maliyetlidir (1,2mm’den daha kalın saclar için en çok kullanılan yöntemdir0) Zımbalama ve İşleme: Orta maliyetlidir (Zımba ile şekil verilemeyen sert malzemeler için uygundur) İşleme İle – Yüksek Maliyetlidir . Pek sık tercih edilmez sadece yüksek tolerens istenildiğinde veya sac, punç ile işlemeye müsait olayacak kadar ince ise Base Flange/Tab Corner-Trim Convert to Sheet Metal Break-Corner/Corner-Trim Insert Bends Welded Corner Lofted-Bend Closed Corner Miter Flange Cross-Break Edge Flange No Bends Rip Fold Jog Unfold Hem Flatten Sketched Bend Forming Tool SOLIDWORKS Sheet Metal Base Flange/Tab SOLIDWORKS Sheet Metal Tab SOLIDWORKS Sheet Metal Edge Flange SOLIDWORKS Sheet Metal Miter Flange SOLIDWORKS Sheet Metal Sketched Bend SOLIDWORKS Sheet Metal Lofted-Bend SOLIDWORKS Sheet Metal Vent SOLIDWORKS Sheet Metal Closed Corner SOLIDWORKS Sheet Metal Corner Relief SOLIDWORKS Sheet Metal Hem SOLIDWORKS Sheet Metal Saclara Unsur Ekleme / Doğru Yöntem SOLIDWORKS Sheet Metal Saclara Unsur Ekleme / Hatalı Yöntem Form Verme Aracı Form Verme Aracının Kullanımı Unsur modelleme komutları kullanılarak hazırlanan form verme araçları kütüphaneye kayıt edilebilir ve ihtiyaç duyulduğunda sadece sürükle/bırak yöntemi ile sac parçalara eklenebilir Form Verme Aracı Form Verme Aracının Kullanımı Form Verme Aracı Form Verme Takımı Oluşturma Sketct’in Pozisyonlanması Kesilecek Malzeme Durma Yüzü (Kırmızı Yüzey) Kavisin minimum radyusu 1. Takımdan daha büyük ölçülerde zemin çiziniz. 2. Takımın kesitini çiziniz. 3. Panjur takımını modellemeye başlayın. 4. Takımda olmasını istediğiniz özellikleri ekleyin. 5. Malzeme ile aynı veya daha büyük değerde radyus ekleyin. 6. Oluşturulan takımdan zemini kesin. 7. Takım zeminine sketct’in pozisyonunu ekleyin. 8. Tüm kesme yüzeylerini ve durma yüzünü kırmızıya boyayın. RGB(202,209,238) Dikkate Değer Sac Levha Komut Özellikleri Sac Levha Konfigürasyonları Sac Levha’daki konfigürasyon özellikleri diğer parça modellemedeki konfigürasyon özellikleri ile aynıdır. Sac Levha’ya ait teknik resim oluşturulurken düz çoğaltma eklediğinizde Solidworks otomatik olarak bu görünümü parça modeline konfigürasyon olarak eklemektedir. Oluşturulan konfigürasyonun ismi “Konfigürasyonun İsmi” & SM-FLAT-PATTERN şeklindedir. Sac Levha Teorisi Tanımlar: Bend Allowance/Büküm İzni – Nötr eksenindeki büküm alanının yay uzunluğudur. Bend Angle/Büküm Açısı – Bükme işlemi sonucu oluşan yayın açısıdır. Bend Compensation/Büküm Telafisi– Bükme işlemi sonucu malzemenin uzama veya kısalma miktarıdır Bend Lines/Büküm Çizgileri – Levha sınırı ile büküm alanının birleştiği çizgidir. Inside Bend Radius/İç Büküm Radyusu– Büküm alanının içte kalan kısmındaki yayın radyus değeridir. K-factor – Nötr eksenin konumunu tanımlar. (Nötr eksenin malzemenin iç kısmına olan uzaklığının, malzeme kalınlığına bölünmesi ile elde edilen değerdir. Mold Lines/Kalıp Çizgileri – 180°den küçük bükümler için,levha sınırı yüzeylerinin büküm alanı ile kesiştiği düz çizgilerdir. Neutral Axis/Nötr Eksen – Büküme kesitten bakıldığında büküm ekseni, malzemenin uzama veya kısalma yapmadığı teorik konumudur. Set Back - 180°den küçük bükümler için büküm çizgisinden kalıp çizgisine kadar olan mesafedir. Sac Levha Teorisi Formüller: Büküm İzni (Bend Allowance )= Açı* (PI / 180) * (Radyus + K-faktörü *Kalınlık) Büküm Kesintisi (Bend Deduction) = Büküm İzni (Bend Allowance )– (2 * Set Back) İç Set Back = tan (Açı / 2) * Radyus Dış Set Back = tan (Açı / 2) * (Radyus + Kalınlık) Örnekler Örnekler Örnekler Örnekler