ETAMühendislik

Ana sayfa / E-Kütüphane / Pres

Makale 10 · Pres

Pres tonajı hesabı: kesme ve bükme kuvveti

Delme, kesme ve V-bükme için gereken kuvveti hızlıca tahmin etmenin yolu, malzeme dayanım değerleri ve emniyet payı ile pres seçimi için iki hesap aracı.

Pres seçimi ya da yeni bir kalıbın mevcut presle çalışıp çalışmayacağı sorusu, çoğu zaman tek bir sayıya iner: gereken kuvvet. Bu yazıda sac delme, kesme ve V-bükme için hızlı bir ön tahmin yöntemini, kullanılan malzeme değerlerini ve pres seçerken bırakılması gereken payı bulacaksınız.

Ön hesap uyarısı Buradaki formüller kalıp tasarımı öncesi hızlı tahmin içindir. Kalıp boşluğu, kesici kenar durumu, yağlama, sıyırıcı ve çekme kuvvetleri sonucu değiştirir. Kesin karar için kalıp tasarımcısının ve pres üreticisinin verilerini esas alın.

Kesme ve delme kuvveti

Sac kesilirken gereken kuvvet, kesilen çevre uzunluğu, sac kalınlığı ve malzemenin kesme dayanımı ile orantılıdır.

F [N] = L [mm] · t [mm] · τ [N/mm²]
τ ≈ 0,8 · Rm
Ton kuvvet [tf] = F / 9810 L: kesilen toplam çevre (delikler ve dış kontur dahil, aynı vuruşta kesilen tüm kenarlar), t: sac kalınlığı, Rm: çekme dayanımı.

Örnek: 2 mm kalınlıkta, Rm = 400 N/mm² olan sacda 40 mm çaplı bir delik. Çevre π · 40 ≈ 125,7 mm, τ ≈ 320 N/mm², F ≈ 125,7 · 2 · 320 ≈ 80,4 kN, yani yaklaşık 8,2 tf.

Tipik malzeme değerleri

MalzemeRm (N/mm²)τ ≈ 0,8·Rm
Düşük karbonlu soğuk haddelenmiş sac350280
Yapı çeliği (S235 sınıfı)400320
Paslanmaz çelik (304)650520
Alüminyum (yumuşak)10080
Bakır (yumuşak)220175

Bunlar yaklaşık tipik değerlerdir. Malzeme sertifikasındaki gerçek Rm değerini kullanın; sertleşmiş ya da tavlanmış malzemede fark büyük olabilir.

Hesap aracı: kesme kuvveti

Kesme / delme kuvveti
Kesme dayanımı τ
Kesme kuvveti
Pay eklenmiş kuvvet
Önerilen en az pres kapasitesi

Önerilen kapasite, pay eklenmiş kuvvetin pres anma kapasitesinin en çok %80'i olacak şekilde hesaplanmıştır. Sıyırıcı, kalıp yastığı ve çekme kuvvetlerini ayrıca ekleyin.

V-bükme kuvveti

Serbest (hava) bükmede kuvvet; çekme dayanımı, sac kalınlığının karesi, bükülen boy ve kalıp (V) açıklığına bağlıdır.

F [N] ≈ 1,33 · Rm · t² · L / W L: büküm boyu (mm), W: V kalıp açıklığı (mm). Genel uygulamada W ≈ 8 · t seçilir (yumuşak çelik için). Dar V açıklığı kuvveti belirgin biçimde artırır.

Örnek: Rm = 400, t = 2 mm, L = 100 mm, W = 16 mm için F ≈ 1,33 · 400 · 4 · 100 / 16 ≈ 13,3 kN, yani yaklaşık 1,4 tf. Dipte bastırma (coining) yapılırsa kuvvet birkaç kat artar; bu formül hava bükme içindir.

Hesap aracı: V-bükme kuvveti

Serbest V-bükme kuvveti
Bükme kuvveti
Metre başına kuvvet
Önerilen V açıklığı (8·t)

Yaklaşık değerdir. Büküm açısı, iç yarıçap ve malzeme tavı sonucu etkiler.

Pres seçerken

  • Anma kapasitesine yüklenmeyin. Sürekli çalışmada hesaplanan kuvveti anma tonajının yaklaşık %70–80'inde tutmak iyi bir uygulamadır. Kesme işinde kuvvet vuruşun dibinde değil, kesme sırasında oluşur; bu yüzden anma kuvvetinin alt ölü noktadan ne kadar yukarıda geçerli olduğunu üreticinin kuvvet-strok eğrisinden kontrol edin.
  • Kuvveti azaltma yolları: Zımbaya kademe (shear) vermek veya zımbaları farklı boyda yapmak, aynı anda kesilen çevreyi azaltır.
  • Merkezi yük: Toplam kuvvetin merkezi presin ortasına yakın olmalı. Eksantrik yük, kılavuz ve kızak aşınmasını hızlandırır.
  • Enerji: Kalın saclarda yalnız tonaj değil, vuruş boyunca iş (enerji) de yeterli olmalı.
  • Hat tasarımı: Ağır kesme işinde besleyici ve doğrultucunun da bu yüke uygun seçilmesi gerekir. Bkz. Servo besleyici yatırımı: 5 adım.

Bu yazı genel mühendislik bilgisi içerir ve ön boyutlandırma amaçlıdır. Projeye özgü hesaplarda ilgili standartları ve bileşen üreticisinin kataloğunu esas alın. Hesap aracı sonuçları, kendi tasarım doğrulamanızın yerine geçmez.

Projeniz için hesap, tasarım ya da saha desteği gerekirse bize yazın.