Özet

Kalıp seti, sac metali belirli bir şekle sokmak için kesen ve şekillendiren hassas bir imalat aracıdır. Hassasiyeti ve tekrarlanabilirliği sağlamak için temel bileşenler birlikte çalışır. Temel parçalar, her şeyi tutan kalıp plakalarını (veya ayakkabıları), hassas hizalama için kılavuz pimler ve burçlar ile kesme ve şekillendirme işlemlerini gerçekleştiren zımba ve kalıp blokları gibi çalışan elemanları içerir. Yaylar ve pedler gibi ek bileşenler ise malzeme akışını kontrol eder ve gerekli kuvveti sağlar.

Temel: Kalıp Setinin Temel Anatomisi

Baskı işlemi, tüm diğer çalışan bileşenler için sağlam bir temel görevi gören kalıp setinden oluşur. Bu temelin temel unsurları, aynı zamanda kalıp ayakkabıları olarak da bilinen kalıp plakalarıdır. Tam bir kalıp seti, punson montajını tutan üst ayakkabıdan ve kalıp bloğunu tutan alt ayakkabıdan oluşur ve kılavuz bileşenler tarafından mükemmel bir şekilde hizalanır. Bu plakalar, tutarlı ve yüksek kaliteli parçalar üretmek için kritik olan tamamen düz ve paralel olacak şekilde yüksek kaliteli çelik veya alüminyumdan titizlikle işlenir. Malzeme seçimi uygulamaya bağlıdır; dayanıklılığı nedeniyle çelik yaygın olmakla birlikte, alüminyum daha hafif olması, daha hızlı işlenebilmesi ve mükemmel darbe emilimi sunması nedeniyle özellikle yüksek darbeli saclar için tercih edilir.

Kalıp tabanlarının tasarımı ve kalınlığı, kalıbın karşılaması gereken kuvvet miktarıyla doğrudan ilişkilidir. Örneğin, metalüzerine büyük basınç uygulayarak sıkıştıran bir sikke basım kalıbı, hafif bükme işlemlerinde kullanılan basit bir kalıba kıyasla önemli ölçüde daha kalın ve dayanıklı tabanlara ihtiyaç duyar. Bu temel dayanıklılık, kalıbın esnemesini önler ve pres kuvvetinin iş parçasına verimli bir şekilde iletilmesini sağlar. Alt kalıp tabanı genellikle stratejik olarak yerleştirilmiş deliklerle işlenir. Bu açıklıklar, delme veya kesme sırasında oluşan hurda parçaların ve sac atıklarının alttan düşmesine ve pres sisteminden uzaklaştırılmasına olanak tanır ve böylece kalıp hasarlarını ile operasyonel duruşları engeller.

Ayrıca, kalıp seti, kalıp ile pres makinesi arasındaki arabirimdir. Üst ve alt tabanlar, kalıp montajını pres ramine ve takoz plakasına sabitlemek için kuyruklar veya cıvata delikleri gibi montaj elemanlarına sahiptir. Bu güvenli montaj, güvenlik ve operasyonel hassasiyet açısından çok önemlidir. Otomotiv imalatı gibi özellikle karmaşık uygulamalarda kalıp setinin tasarımı büyük önem taşır. Şirketler gibi Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. yüksek hassasiyet ve uzun ömürle karmaşık otomotiv parçalarının üretimindeki aşırı talepleri karşılayacak şekilde temel bileşenleri mühendislikle tasarlanmış özel sac kesme kalıpları oluşturmada uzmanlaşmıştır.

Harekette Hassasiyet: Kılavuz Pimleri, Burçlar ve Topuk Blokları

Kalıp gövdeleri temeli sağlarken, bir basma kalıbının dikkat çekici hassasiyeti, yönlendirme sistemi sayesinde elde edilir. Bunu sağlayan temel bileşenler, kılavuz pimleri (aynı zamanda direkler veya kılavuz milleri olarak da adlandırılır) ve kılavuz burçlardır. Bu elemanlar, presin her vuruşunda kalıbın üst ve alt yarısının mükemmel şekilde hizalanmasını sağlamak için birlikte çalışır ve genellikle 0,0001 inç kadar dar toleransları korur. Bu tam hizalama, kesme zımbaları ile kalıp blokları arasındaki doğru boşluğun korunması açısından çok önemlidir ve bu durum doğrudan parça kalitesini, takım aşınmasını ve kalıp ömrünü etkiler.

Kılavuz pim sistemlerinin iki ana türü vardır ve her biri farklı operasyonel taleplere uygundur. Geleneksel seçim, alüminyum-bronz burçlar içinde kayan sertleştirilmiş, hassasiyetle taşlanmış çelik pimler olan sürtünme pimleridir. Bu burçlar, sürtünmeyi ve aşınmayı en aza indirmek için genellikle kendiliğinden yağlamalı grafit tıkaçlarla donatılmıştır. Alternatif ise, pimlerin kafes içinde tutulan bilyalı rulmanlar üzerinde hareket ettiği bilyalı rulman tarzı bir sistemdir. Bu tasarım sürtünmeyi büyük ölçüde azaltır, aşırı ısınma oluşturmadan daha yüksek pres hızlarına izin verir ve teknisyenlerin bakım için kalıp yarısını ayırmalarını kolaylaştırır.

Önemli yan kuvvetlerin oluştuğu işlemlerde — örneğin, şekillendirme veya kam tahrikli kalıplarda — sadece yönlendirme pimleri, eğilmeyi önlemek için yeterli olmayabilir. Bu tür durumlarda topuk blokları eklenir. Bu bloklar, her iki kalıp tablasına da bağlanmış, yan kuvvetleri karşılamak üzere birbiriyle temas eden sağlam, hassasiyetle işlenmiş çelik bloklardır. Genellikle, yapışmayı önlemek ve düzgün çalışma sağlamak amacıyla çelik ile alüminyum-bronz gibi farklı metallerden yapılan aşınma plakaları kullanılır. Kalıp tasarımında kılavuz elemanların, yanlış ayarlanmış veya hizalanmamış bir pres sapasını telafi etmek değil, düzgün çalışan bir kalıbı hizalamak için tasarılması, kritik bir prensiptir.

Çalışan Kısım: Zımbalar, Kalıp Blokları ve Tutucular

Sac metalin kesilmesi ve şekillendirilmesi işlemlerini gerçekleştiren bileşenler, zımba ve matris bloğudur. Zımba, erkek parça olarak adlandırılır ve genellikle üst matris tablasına monte edilir ve malzemenin içine doğru itilir. Matris bloğu veya matris boşluğu ise dişi parça olarak adlandırılır, alt tabla üzerine monte edilir ve parçanın nihai şeklini belirler. Zımba ile matris bloğu arasındaki hassas ilişki ve boşluk, kesme veya şekillendirme işleminin kalitesini belirler.

Zımbalar ve matris blokları çeşitli işlemlerde kullanılır ve terminolojileri işlevlerini yansıtır. Örneğin, 'delme' (blanking) işlemi, sacdan çıkarılan parçanın istenen ürün olduğu durumdur ve bu parça 'levha' (blank) olarak adlandırılır. Buna karşılık, 'delik açma' (piercing) işlemi, zımbanın parça üzerinde bir delik oluşturduğu ve çıkarılan malzemenin hurda olarak atıldığı işlemdir; bu malzeme 'sömün' (slug) olarak adlandırılır. Bu çalışan bileşenler, aşağıda belirtilen dahil olmak üzere birçok işlemden sorumludur:

• Delme: Parçanın dış profilini sac stoktan kesme.
• Delme: Parça içinde iç boşluklar veya özellikler oluşturmak.
• Kaplama: Metale detaylı bir iz baskılamak için yüksek basınç uygulamak.
• Çizim: Sac metali derin, kase şeklinde şekillendirmek ve uzatmak.
• Bükme: Malzemeyi düz bir eksen boyunca şekillendirmek.

Bakımı kolaylaştırmak ve hızlı değişiklikler yapmak için matkaplar genellikle tutucular tarafından sabitlenir. En yaygın türlerden biri top kilidi tutucudur. Bu cihaz, matkabın sapındaki gözyaşı şeklindeki oluka oturan yaylı bir bilye yatağı kullanır. Bu sistem, kalıp bakım teknisyeninin tüm kalıbı sökmeden aşınmış veya kırılmış bir matkabı hızla çıkarıp yeni bir tane takmasını sağlayarak durma süresini önemli ölçüde azaltır. Bu modüler yapı, modern ve verimli kalıp tasarımının temel bir özelliğidir.

Malzeme Kontrolü ve Kuvvet Uygulaması: Padler ve Yaylar

Yüksek hızlı presleme işlemi sırasında sac metalin etkili bir şekilde yönetilmesi, kesme ve şekillendirme işlemi kadar kritik öneme sahiptir. Bu, kalıp seti içindeki çeşitli pedlerin ve yayların görevidir. Bir ped, sacı tutan, kontrol eden veya ayıran yay yüklü bir plakadır. Örneğin, ayırıcı ped, kesme zımbalarının çevresini saran yaylı bir levhadır. Bir zımba malzemeye delik açtıktan sonra, metalin elastikliği onun zımbaya tutunmasına neden olur; ayırıcı ped malzemeyi aşağıda tutarak zımbanın temiz bir şekilde geri çekilmesini sağlar.

Şekillendirme operasyonlarında diğer tipte pedler kullanılır. Basınç pedleri, malzemeyi alt kalıp bölümüne karşı sıkıca tutarak net ve doğru bir büküm sağlamada vazgeçilmezdir. Derin çekme işlemlerinde ise çekme pedleri (bağlayıcılar olarak da adlandırılır) sac parçasının çevresine kontrollü basınç uygular. Bu basınç, malzemenin kalıp boşluğuna akışını düzenlemek açısından kritiktir. Çok az basınç, malzemenin buruşmasına neden olurken, çok fazla basınç akışı kısıtlayabilir ve parçanın çatlamasına veya kırılmasına yol açabilir. Bu pedler genellikle spool'lar veya omuz cıvataları gibi bileşenlerle sabitlenir ve böylece sürekli bir kuvvet uygularken yukarı ve aşağı hareket etmeleri sağlanır.

Bu pedler için gerekli kuvvet yaylardan sağlanır. Yay seçimi, uygulamanın gerektirdiği kuvvet, strok ve ömür döngüsüne bağlıdır. Üç ana tip şunlardır:

• Helezonik Yaylar: Yay çeliğinden yapılan bu yaylar yaygındır, maliyet açısından verimlidir ve orta düzeyde kuvvet gerektiren uygulamalar için uygundur.
• Üretan Yaylar: Bu parçalar iyi bir soyulma basıncı sağlar ve daha düşük maliyetleri nedeniyle genellikle prototip veya kısa süreli kalıp uygulamalarda kullanılır.
• Azot Gaz Yayları: Bu, pres stroku boyunca son derece yüksek ve tutarlı kuvvet uygulayabilen, azot gazı ile doldurulmuş silindirlerdir. Çok uzun bir ömre sahiptirler ve derin çekme gibi zorlu uygulamalarda tercih edilirler.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Kalıp bileşeni nedir?

Bir kalıp bileşeni, tam bir sac pres kalıbı montajını oluşturan herhangi bir bireysel parçadır. Bu bileşenler, sac metalin kesilmesi veya şekillendirilmesi için birlikte çalışır. Temel örnekler arasında kalıp plakaları (temel yapı), hizalama için kılavuz pimleri ve burçlar, kesme/şekillendirme elemanları olan zımbalar ve kalıp blokları, kuvvet için yaylar ve malzeme kontrolü için stripper paletler bulunur. Her bileşen, kalıbın genel performansı ve hassasiyeti açısından kritik olan belirli bir işlevi yerine getirir.

2. Die casting'in (basma döküm) bileşenleri nelerdir?

Benzer görünse de döküm kalıplama, sac kalıplama işleminden farklı bir üretim sürecidir. Döküm kalıplama, erimiş metali yüksek basınç altında bir kalıp boşluğuna (kalıp ya da forma) zorlamayı içerir. Ana bileşenler şunları içerir: kalıbın iki yarısı (kapak kalıp ve itici kalıp), katılaşmış parçayı dışarı itmek için bir itici pim sistemi ve erimiş metali boşluğa ileten kanallar ya da girişler. Kullanılan malzemeler genellikle alüminyum, çinko ve magnezyum gibi ferro-olmayan alaşımlardır.

3. Kalıp kesim bileşenleri nelerdir?

Kalıp kesim bileşenleri, genellikle kağıt, plastik, kumaş veya köpük gibi yumuşak malzemelerin yanı sıra ince metaller için kullanılan kalıp kesim adı verilen bir süreçle üretilen parçalardır. Bu bağlamda 'kalıp', belirli bir şekli kesmek için malzemeye bastırılan keskin, özel şekilli bir bıçak (çelik kenarlı kalıp) olabilir; tıpkı bir kurabiye kesici gibi. Elde edilen ürünler, ambalaj ve conta malzemelerinden elektronik yalıtkanlara ve tıbbi cihazlara kadar her şeyde kullanılır.