Kalite, Güvenilirlik ve Performans - Teslim Edildi
[email protected]

Makasla Kesme İşlemi ve Ekipmanı için Eksiksiz Kılavuz

Düz bir metal levhayı bir düğmeye basarak hassas parçalara dönüştürdüğünüzü hayal edin. Bu makale, metal işlemede önemli bir teknik olan ve metal levhaları istenen şekillerde kesmeyi içeren makasla kesme işlemini incelemektedir. Makasla kesmenin mekaniğinden kullanılan ekipman türlerine kadar her şeyi kapsar. Sonunda, makasla kesmenin üretimde verimliliği ve hassasiyeti nasıl en üst düzeye çıkardığını ve modern mühendisliğin temel taşlarından biri olduğunu anlayacaksınız. Her gün kullandığımız metal bileşenleri şekillendiren araçlar ve teknikler hakkında bilgi edinmek için bu bölüme dalın.

Son güncelleme:
28 Haziran 2024
Beğeninizi paylaşın:

İçindekiler

I. Kesme İşlemi Parametreleri

Kesme işlemi parametrelerinin hesaplanması ve seçimi Tablo 1'de gösterilmiştir; bazı malzemeler için T/R oranı Tablo 2'de gösterilmiştir; ısıtmalı kesme için ön ısıtma sıcaklığı Tablo 3'te gösterilmiştir; farklı kaliteler ve malzeme özellikleri için kesme koşulları Tablo 4'te gösterilmiştir; kesme bıçakları için makul açıklık Tablo 5'te gösterilmiştir.

Tablo 1 Kesme İşlemi Parametrelerinin Hesaplanması ve Seçimi

Seri NumarasıParametrelerHesaplama ve Seçim
1Kesme KuvvetiTam olarak seçerken makaslama ekipmanının tonajından daha az olduğundan emin olmak için kesme kuvvetinin boyutunu doğrulayın. Kesme kuvveti aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir
F=KAτb

Nerede?
- F kesme kuvvetidir (N)
- A kesme alanıdır (mm 2 )
- K, bıçak körlüğü gibi faktörleri dikkate alan bir katsayıdır, tipik olarak K=1,2~1,7
- τb malzemenin kesme mukavemetidir (10MPa), tipik olarak çekme mukavemetinin 0,7~0,8 katıdır, yani τ=(0,7~0,8)R m veya hesaplama için Tablo 2'ye bakınız
2Kesme SıcaklığıDaha yüksek mukavemetli (sertlik) ve daha büyük kesit boyutlarına sahip malzemeler için, kesme işleminden önce malzemeyi önceden ısıtın. Isıtma sıcaklığı şu şekilde olmalıdır: 350~550℃, ayrıntılar için Tablo 3'e bakın. Kesme koşulunu seçmek ve ön ısıtmanın gerekli olup olmadığına karar vermek için Tablo 4'e bakın
3Kesme boşluğuKesme kalitesini sağlamak için, üst ve alt bıçaklar arasında makul bir boşluk değeri olmalıdır (bkz. Tablo 5). Malzeme sertliği yüksek olduğunda veya kesilen bölümün kesit boyutu büyük olduğunda daha büyük bir değer kullanılmalı ve aksi takdirde daha küçük bir değer kullanılmalıdır. Isıtmalı kesme sırasında da daha küçük bir değer kullanılmalıdır.

Tablo 2 τ Oranıb R'yem bazı malzemeler için

Malzemeτb/MPaRm/MPaτ/RmA (%)Not
Q1952903360.86Tavlama
375Soğuk iş sertleştirme
Q235341.74230.82Tavlama
410Soğuk iş sertleştirme
Çelik 152803600.7432
Çelik 303564540.79Tavlama
Çelik 354205400.78Tavlama
Çelik kaliteleri 40, 45, 50460Tavlama
Çelik 7561010000.6110.8
30CrMnSiA75012000.6213.5Temperleme
Saf bakır1602000.8
H682003000.66
HPb59-12604200.62
Çinko1501870.91
2A121302300.5615Tavlama
2A11220~240380~42015~20Sıcak ekstrüzyondan sonra
6A02701300.5422Tavlama

Tablo 3 Isıtma makası için ön ısıtma sıcaklığı

Malzeme sertliği HBW269241229207
Ön ısıtma sıcaklığı/℃550400380350

Not: Ön ısıtma sıcaklığı, malzemenin kendisinin ön ısıtmaya tabi tutulduğu sıcaklıktır.

Tablo 4 Farklı sınıf ve özellikteki malzemelerin kayma durumu

Malzeme sınıfıBoş çap veya yan uzunluk/mmSertlik HBWKayma durumu
35 Çelik≤75Soğuk Kesme
80~85≥187Sıcak Makas
<187Soğuk Kesme
>85Sıcak Makas
45 Çelik≤60Soğuk Kesme
65-75≥207Sıcak Makas
<207Soğuk Kesme
>75Sıcak Makas
40Cr≤50Soğuk kesme
55-60≥241Sıcak kesme
<241Soğuk kesme
>60Sıcak kesme
45Cr
18CrMnTi
12Cr2NiA
≤35Soğuk kesme
40~48≥255Sıcak kesme
≥255Soğuk kesme
>48Sıcak kesme

Tablo 5 Kesme bıçakları için makul açıklık (birim: mm)

Çubuk çapı20'nin altında20~3030~4040~6060~90
Bıçak boşluğu0.2~10.5~1.50.8~21.5~2.52.0~3.0
Çubuk çapı90~100100~120120~150150~180180~200
Bıçak boşluğu2.5~3.53~43.5~54.5~87~12

II. Kesme yatağı kesme bıçağı

1. Bıçak tipi

Kesme yatağının bıçakları, biri alt kalıp yuvasına sabitlenmiş ve diğeri üst şablona monte edilmiş, kesme işlemini gerçekleştirmek için yukarı ve aşağı hareket etmek üzere kaydırıcı tarafından tahrik edilen iki parçadan oluşur. Üretimde görülen bıçak tipleri çeşitlidir. Tek ve çok yuvalı bıçakların özellikleri Tablo 6'da, tek ve çift kenarlı bıçakların özellikleri ise Tablo 7'de gösterilmiştir.

Tablo 6 Tek ve çok yuvalı kanatların özellikleri

BıçakTipBasitleştirilmiş DiyagramÖzellikler
Tek yuvalı bıçakİntegral tipMakasların hem üst hem de alt bıçakları açık tiptir
Alt bıçak, çubuğun bükülmesini önleyen, küçük çubukları kesmek için kullanılan kapalı tip bir bıçaktır, üst bıçak (hareketli bıçak) ise hala açık tiptir
Bıçağın dört tarafında da kesici kenarlar vardır, bu da bıçağın kullanım oranını artırır
Ekleme türüBir miktar takım çeliği tasarrufu sağlayabilir, ancak ek bir bıçak tutucu gerektirir
Yukarıdaki ile aynı avantaj ve dezavantajlar, ek olarak üç tarafta kullanılabilir
Kombinasyon tipiEntegre bıçağın köşelerindeki gerilim yoğunlaşmasını önleyerek bıçak ömrünü uzatabilir, ancak aynı zamanda bir bıçak tutucu gerektirir
Çok oluklu bıçakAynı şekil ve boyuttaAynı anda iki çubuk kesebilir, üretkenliği artırır, küçük malzemeleri kesmek için büyük ekipmanlarda kullanılır
Yukarıdaki gibi, aynı anda üç parça kesebilir
Aynı şekil, farklı boyutlarAynı anda farklı boyutlarda birden fazla boşluk kesebilir
Farklı şekil ve boyutlarFarklı şekil ve boyutlarda birden fazla boşluğu aynı anda kesebilir
Kapalı tipBıçağı değiştirmeden, farklı şekil ve boyutlardaki çelikleri kesebilir, bir demir işleme makinesi. Diyagramda, 2 hareketli bıçak, 1 sabit bıçaktır

Tablo 7 Tek ve çift ağızlı bıçakların özellikleri

BıçakBasitleştirilmiş DiyagramÖzellikler
Tek kenarlı bıçakKaldıraç kolunu azaltabilir, ancak kesim sırasında bıçak kötü malzemeye daha derin bastırarak uç yüzey kalitesini etkiler ve yalnızca bir tarafta kullanılabilir
Çift ağızlı bıçakHer iki tarafta da kullanılabilir, daha iyi uç yüzey kalitesi

2. Bıçak tasarımı

Bıçak ağızları tasarlanırken temel olarak şu iki koşul dikkate alınır: ekipman proses özellikleri ve kesilen malzemenin şekli ve boyutu.

(1) Dairesel bıçak

Dairesel bıçak tasarımı Tablo 8'de gösterilmiştir.

Tablo 8 Dairesel bıçak tasarımı

Ana boyutlar
  • R-Kenar yarıçapı
  • 1 - Daha alçak bıçak yüksekliği
  • 2 - Üst bıçak yüksekliği
  • A- Alt bıçak kenarının altından bıçağın altına kadar olan mesafe
  • B- Üst bıçak kenarının üstünden bıçağın üst ucuna kadar olan mesafe
Hayır.ParametrelerHesaplama ve seçim
1Kenar yarıçapı RKenar yarıçapı esas olarak kesilen çubuğun çapına bağlıdır; çok büyük bir R çubuğun kesitini aşırı düzleştirebilir, hatta bazen çatlaklara neden olabilir

R, kesilen çubuğun çapının yarısından azsa, çubuğun yan tarafında bıçağın ömrünü etkileyecek girintiler olacaktır

Bıçak kenarının yarıçapı, kesilen çubuğun çapına göre bulunan Tablo 9'a da başvurabilir
2Alt bıçak boyutu AEkipman süreç spesifikasyonlarından ampirik veriler alın

5000kN makaslama maki̇nesi̇, A=120~130mm

10000kN kesme makinesi, A=130~140mm
3Üst bıçak boyutu BB değeri ne kadar küçük olursa o kadar iyidir, bıçak mukavemetinin sağlanması ve çoklu yeniden taşlama koşulları altında, aşağıdaki formülle belirlenebilir

B=H-[S+A+(0,3~0,32)Dmin ]

Burada H, kesme yatağı kanat açıklığının yüksekliğidir (mm)

S, kesme yatağının strokudur (mm)
4Üst ve alt kanatların yüksekliği h 1 ve h 2Üst ve alt bıçakların bıçak kenarı yüksekliği eşit olmalıdır. Aşağıdaki formül ile belirlenebilir

1 =(H+A-B)/2 + (7~10)mm

2 =H-h 1 +(15~20)mm
5Bıçak dış boyutlarıKanat kalınlığı C: Esas olarak kanadın mukavemeti ve sertliği dikkate alınarak seçilebilir

C = (0,25 ila 0,5)D

burada D kesilen çubuğun çapıdır (mm)

Bıçak kalınlığı C, bıçak genişliği L, ekipmanın tonajına göre de seçilebilir, bkz. Tablo 2-18

Kanat açıklığındaki α eğim açısı 10° olarak alınabilir
6Cıvata delikleriBıçağı sabitlemek için cıvata delikleri, genellikle 4 delik, yani hareketli bıçak için 2 delik, sabit bıçak için 2 delik; bazı durumlarda 6 delik. Delik çapları d ve D, merkez mesafeleri l, l 1 , h 3 ve dübel pimi yuva yarıçapı r, hepsi ekipmanın tonajıyla ilgilidir, bkz. Tablo 10

Tablo 9 Bıçak kenarı yarıçapı (birim: mm)

Çubuk çapı D28~3234~3638~4245~5054~5660~65
Kenar yarıçapı R171922.526.529.534.5
Çubuk çapı D70~7580~8590~95100110130
Kenar yarıçapı R39.544.550535868

Tablo 10 Yuvarlak kesici uçların boyutları (birim: mm)

Ekipman tonajı/kNdDll1h3rcL
500036552302255560419
1000048722602760680479

(2) Kare kenarlı bıçaklar

Kare çelik genellikle diyagonal boyunca kesilir ve bıçaklar entegre ve kombine tiplere ayrılır. Entegre kare kenar bıçakların tasarımı için Tablo 11'e bakınız.

Tablo 11 Entegre kare kenar bıçakların tasarımı

Ana boyutlar
Hayır.ParametrelerHesaplama ve seçim
1Alt Bıçak Boyutu AEkipmana göre ampirik verileri alın

5000kN ve 10000kN makaslar için 110~120mm alınabilir
2Üst Bıçak Boyutu BB = H - [s + A + 0,7a min ]

Burada H-makas bıçağı açıklığının yüksekliği (mm), ekipman proses spesifikasyonlarından elde edilir

s-kesme stroku (mm), ekipman proses özelliklerine bakın

min -aynı bıçakla kesilen kare malzemenin minimum kenar uzunluğu (mm), kesilecek kare malzemenin izin verilen maksimum kenar uzunluğu

Aşağıdaki aralıkta olmalıdır

maksimum ≤ 1.25a min
3Alt bıçak yüksekliği h 11 = (H + A - B) / 2 + (7 ~ 10) mm
4Üst bıçak yüksekliği h 22 = H - h 1 + (15 ~ 20) mm
5Kalıp yuvası dolgu yarıçapı rKesme sırasında gerilim yoğunlaşmasını ve bıçağın hasar görmesini önlemek için, dik açılarda bir fileto kullanılmalıdır, bkz. Tablo 12
6Bıçak profili boyutlarıBıçak profili boyutlarının belirlenmesi, dairesel kenarlı bıçaklardakiyle aynıdır
7Cıvata delikleriCıvata deliklerinin tasarımı ve ilgili boyutları dairesel kenarlı bıçakların tasarımına göredir

Tablo 12 Kalıp yuvası dolgu yarıçapı r (birim: mm)

Kare malzeme kenar uzunluğu a<5050~7075~9090~105110~125130~150
Fileto yarıçapı r7912151521

(3) Düz kenarlı bıçak

Yassı çelik kesmek için kullanılan bıçaklar, Tablo 13'teki ekli şekilde gösterildiği gibi düz kenarlı yapılabilir. Tip I, hem üst hem de alt bıçakların olukları vardır, kalın malzemeleri kesmek için kullanılır; Tip II, üst bıçağın olukları yoktur, yani B eşittir h 2 genellikle daha ince malzemeleri kesmek için kullanılır. Her iki tip de düz malzemenin geniş kenarı boyunca kesim yapar.

Tablo 13 Düz Kenarlı Bıçak Tasarımı

Tip I Bıçak BoyutlarıTip II Bıçak Boyutları
Diyagram
Hayır.ParametrelerHesaplama ve Seçim
1Alt Bıçak Boyutu AEkipman tonajına dayalı ampirik veriler alın

5000kN kesme makinesi, A = 175mm

10000kN kesme makinesi, A = 190mm
Tip II Bıçak ve Tip I

Tek fark, üst bıçağın bir oluğa sahip olmamasıdır, yani B eşittir h 2 .

Boyutlarla ilgili olarak, yukarıdaki gibi belirleme
2Üst bıçak boyutu BÜst bıçak (hareketli bıçak) kenarı, strokun alt ölü merkezinde alt bıçak kenarının altında olmalıdır, aşağıdaki formülle belirlenebilir

B = H - S - A + (5 ila 10) mm
3Kenar uzunluğu CKenar uzunluğu esas olarak kesilen yassı çeliğin boyutuna göre belirlenir, kolaylık sağlamak için

Taşlama sırasında malzeme ölçümden biraz daha geniş olmalıdır

C = bgenişlik + (20~30) mm

M = (L - C) / 2 mm
4Üst ve alt bıçak yükseklikleri h 2 ve h 1 h1=(H+A-B)/2 + 10mm
h2=H-h1+20mm
5Bıçak boyutlarıBoyutların belirlenmesi dairesel bıçak kenarları ile aynıdır
6Cıvata delikleriCıvata deliklerinin tasarımı ve ilgili boyutları dairesel bıçak kenarı tasarımında gösterilmiştir

3. Bıçak bağlantı elemanları

Kanat bağlantı elemanları temel olarak ekipman tonajına göre tasarlanmış cıvatalar, yerleştirme pimleri ve somunları içerir, bkz. Tablo 14 ve Tablo 15.

Tablo 14 Cıvata ve yerleştirme pimi boyutları

Kesme makinesi tonajıCıvataCıvata ve yerleştirme pimi boyutu/mm
dLlhDKARd1
5000kNÜst cıvataM3320070205225174.59
Alt cıvataM3326070205225174.59
10000kNÜst cıvataM4227090287034265.511
Alt cıvataM4236090287034265.511

Tablo 15 Somun boyutları

Kesme makinesi tonaj/kNSomun boyutu/mm
dHsDD1
50001M33305057.847
100001M42357080.866

4. Bıçak malzemesi

Kesme işlemi sırasında bıçak şiddetli aşınmaya maruz kalır, bu nedenle bıçağı yapmak için kullanılan malzeme yüksek aşınma direncine sahip olmalı ve sertliği kesilen malzemenin iki katından fazla olmalıdır. Sıcak kesme bıçakları için belirli bir sıcak sertlik seviyesi de gereklidir, yani bıçağın kesme sıcaklığında gerekli sertliği koruması gerekir.

Özellikle seçim yaparken, bıçağın boyutu ve kesilen malzemenin kalitesi gibi faktörler de göz önünde bulundurulmalıdır. Soğuk ve sıcak kesme bıçakları için malzemelerin sertliği ve uygulamaları Tablo 16 ve Tablo 17'de gösterilmiştir.

Tablo 16 Soğuk Kesme Bıçağı Malzemelerinin Sertliği ve Uygulama Alanları

MalzemeIsıl İşlem Sertliği HRCUygulama
Karbon takım çeliğiT7, T858~62Küçük bıçaklar için kullanılır ve küçük partiler halinde üretilir
T9, T1058~62
Alaşımlı takım çeliğiCr, 9SiCr58~62Büyük bıçaklar için kullanılır, partiler halinde seri üretim
CrWMn60~62
7Cr3, 8Cr350~55
Cr12Mo, Cr12MoV58~62

Tablo 17 Sıcak Kesme Bıçağı Malzemelerinin Sertliği ve Uygulama Alanları

MalzemeIsıl İşlem Sertliği HRCUygulama
5CrMnMo42~45200°C'nin üzerindeki kesme sıcaklıklarında toplu seri üretim için kullanılır
5CrNiMo45~47
3Cr2W8V45~48
5CrW2Si45~50
6CrW2Si45~50
T7, T8, T9, T1055~60Küçük bıçaklar ve 150°C'nin altındaki kesme sıcaklıklarında küçük seri üretim için kullanılır

III. Makaslama Ekipmanının Özellikleri ve Üretim Kapasitesi

Kesme ekipmanının özellikleri Tablo 18 ve Tablo 19'da gösterilmiştir. Kesme üretim kapasitesi Tablo 20 ve Tablo 21'de gösterilmiştir.

Tablo 18 Özel Kesme Ekipmanlarının Özellikleri

Ekipman AdıModelMaksimum Kesme Kapasitesi/mm
Yuvarlak Çelik ÇapıKare çelik yan uzunluk
Demir işçisi makinesiQ34-10Φ3528
Q34-16Φ4540
Q34-16AΦ3835
Q34-25Φ6555
Çubuk kesme makinesi

(Krank kesme yatağı)
Q42-250Φ90-
Q42-500Φ132125
10000kNΦ190180
12500kNΦ210185
16000kNΦ250 220
Kütük kesme makinesiQA95-100Φ50 (soğuk kesme)50 (soğuk kesme)
-150 (sıcak kesme)

Tablo 19 Q42 tipi çubuk kesme makinesi teknik parametreleri

Teknik parametrelerModel
Q42-250AQ42-500QA42-500QA42-500AQ42-1000A
Maksimum Kesme Kuvveti/kN250050005000500010000
Maksimum Kesme Çapı/mmΦ100 (R m ≥450MPa)Φ132 (R m ≥450MPa)Φ105 (R m ≥700MPa)p115 (R m ≥620MPa)Φ190(R m ≥450MPa olduğunda)
Vuruş Sayısı/(kez/dak)3018383816
Strok Yüksekliği/mm801009090140
Malzeme Durdurma Aralığı/mm55 ~500110 ~100065~50065~500120 ~1000
Motor Gücü/kW1730403075

Not: Tabloda listelenen ekipmanlar Shenyang Forging Machine Tool Factory tarafından üretilmektedir.

Tablo 20 Makaslama Üretim Kapasitesi (I) (Birim: adet/saat)

Boş Çap/mmFarklı kütük uzunlukları/mm
100200300400600800100012001400160018002000
Φ202100160014001250800720650590380340300270
Φ301900140013501150760680600540360320290260
Φ401500120011001000660600540490320290260230
Φ5013001000900800520470420380250220200180
Φ601050800720650430390350320210200170150
Φ70 900700630550360330300270180160140130
Φ80800600540480320290260240160140130120
Φ90650500450400260230210190130120110100
Φ10045035031028018016014013090807065
Φ11030037025016014013012080706560
p12025023021014013012011070605550
Φ130200180160110100908055504540
Φ1401501301208070605535302725
Φ15011090805045403525232120

Not: Tablodaki veriler sıcak kesme sırasında 20% ile azaltılmalıdır.

Tablo 21 Makaslama Üretim Kapasitesi (II) (Birim: kt/a)

Ekipman AdıOrtalama kütük kütlesi/kg
0.25~0.60.6~1.01.0~1.61.6~2.52.5~4.04.0~6
Krank kesme yatağıAynı anda 1 parça soğuk kesim---101215
Aynı anda 2 parça soğuk kesim---151822
Aynı anda 1 parça sıcak kesim---81012
Aynı anda 2 parça sıcak kesim---121518
Demir işçisi makinesi-45.26.58.511
Krank presi1.32.34---
Testere makinesi0.060.080.10.140.210.27
Ekipman adıOrtalama boş kütle/kg
6 ila 1010 ila 1616 ila 2525 ila 4040 ila 6060 ila 100
Krank makasıEş zamanlı 1 parça soğuk kesim182226313643
Aynı anda 2 parçanın soğuk kesimi2733394554-
Aynı anda 1 parçanın sıcak kesimi141821242934
Aynı anda 2 parçanın sıcak kesimi2226313643-
Demir işçisi makinesi14182327--
Krank presi------
Testere makinesi0.40.480.60.9--
Unutmayın, paylaşmak önemsemektir! : )
ÜCRETSİZ Teklif İsteyin
İletişim Formu

Ayrıca Beğenebilirsiniz
Onları sadece sizin için seçtik. Okumaya devam edin ve daha fazlasını öğrenin!
Bir Uzmanla Konuşun
Bize Ulaşın
Satış mühendislerimiz her türlü sorunuzu yanıtlamak ve ihtiyaçlarınıza uygun hızlı bir fiyat teklifi sunmak için hazırdır.

Özel Teklif İsteyin

İletişim Formu

Özel Teklif İsteyin
Benzersiz işleme ihtiyaçlarınıza göre uyarlanmış kişiselleştirilmiş bir fiyat teklifi alın.
© 2024 Artizono. Tüm hakları saklıdır.
Ücretsiz Teklif Alın
Uzman yanıtımızı 24 saat içinde alacaksınız.
İletişim Formu