تئوری برش درقالبسازی

[Aysajoon]

تئوری برش :

برای شکل دادن ضخامت فلزی از عملیاتی نظیر برش،فرم(خم کاری) و کشش استفاده می شود.
که معمولا این عملیات را پرسکاری یا سنبه کاری می نامند.

موارد استفاده قالبها:

از قالبها برای بریدن و فرم دادن فلزات نازک استفاده می کنند.قالبها معمولا از قطعات متعددی ساخته شده اند که قسمت عمده همه آنها را سنبه و ماتریس و یا سنبه و قطعه فرم دهنده تشکیل می دهند عملیاتی که در کارهای قالبسازی موارد استفاده بیشماری دارند در زیر داده شده است.

۱-بلانک زنی:

در عمل،یک سنبه و ماتریس سرتا سر محیط قطعه کار را از نواری فلزی جدا می کند.آنچه که از قالب بیرون می افتد،قطعه کار، و آنچه که به صورت توخالی با قی می ماند ، دم قیچی است.

۲-سوراخ زنی:

در اینحالت با استفاده از یک سنبه ،در روی قطعه کار سوراخ یا سوراخ هائی ایجاد می کنند.در این حالت آنچه که در قالب با قی مانده، قطعه کار و آنچه که از قالب بیرون می افتد دور ریز خواهد بود.

باید توجه داشت که عملیات سوراخ زنی و بلانک زنی معمولا در یک قالب واحد صورت می گیرند.

۳-خم کاری:

بطور کلی خم کاری عبارت است از فرم دادن یک قطعه فلزی بین یک سنبه و ماتریس فرم داده شده به صورت دلخواه است.در این روش بدلیل خاصیت فنریت فلزات، زاویه دهانه ماتریس فرم دهنده کمی کوچکتر از میزان فنریت فلزات،زاویه دهانه ماتریس فرم دهنده کمی کوچکتر از میزان دلخواه می باشد. خمکاری صفحات بزرگ بوسیله پرس های هیدرولیکی یا پنوماتیکی دو مرحله ای صورت می گیرد.حرکت ضربه زدن اینگونه پرسها را می توان در هر لحظه دلخواه متوقف ساخته و یا سرعت آنها را تغییر داد.

۴-کشش:

پوسته ها،کاسه ها و قطعات را از طریق قالبهای کششی تولید می کنند.نحوه کار این قالبها باین صورت است که نوارفلزی بین سنبه و ماتریس،که بین آنها یک فضای خالی وجود دارد قرار گرفته و پائین آمدن سنبه بر روی ماتریس، نوار فلزی را بفرم سنبه یا ماتریس شکل می دهد.در اینجا نیز خاصیت فنریت بازگشتی فرم داده شده یک اشکال اساسی ایجاد می کند به این ترتیب که قطعه فرم داده شده وارد یک کانال گشاد تر شده و قدری جا باز می کند. در موقع برگشت سنبه بطرف بالا،دهانه باز شده قطعه کار به لبه ماتریس گیر کرده و تعداد عمل موجب خرابی این لبه می گردد.

۵-قالب بلانک زنی ساده:

در این قالبها،ماتریس یا بستر قطعه کار از جنس فولاد می باشد که سطح آنرا سخت کرده اند و یا اصلا از جنس فولاد آلیاژی می باشد که اول آنرا آبکاری کرده و سپس تمپره(برگشت دادن یا نرم کردن)می کنند.
در هر حالت ،ماتریس در روی یک پایه یا بالشتک قرار می گیرد.آنچه که باعث جدا کردن قطعه کار از نوار فلزی می شود،سنبه ای است که از جنس فولاد آلیاژی با فولاد ریختگی می باشد(در هر دو حالت فولاد تحت تاثیر عملیات حرارتی قرار گرفته است).یک راهنما موجب هدایت نوار بداخل قالب شده و یک پین استپ آنرا در موقعیت مناسبی نسبت به سنبه متوقف می کند. برای موقعیت دادن نوار فلزی از پین استپ به این صورت استفاده می کنند که سوراخ ایجاد شده به خاطر اولین بلانک در این پین افتاده و وضعیت خاصی را برای این نوار فراهم می کنند.
وقتی که سنبه نوار فلزی را سوراخ کرد نوار به گلوله سنبه می چسبد. در موقع بازگشت سنبه،یک صفحه فولادی بنام روبنده،باعث جدا شدن آن از سنبه می شود. برای اینکه کار را بتواند پین استپ و وضعیت نوار فلزی نسبت به آن را در هر لحظه مشاهده نماید،در روی روبند یک سوراخ کوچک تعبیه می کنند.

۶-قالبهای مرکب سوراخ زنی و بلانک زنی:

یک نمونه از این قالبها را که هر دو عمل سوراخ زنی و بلانک زنی را انجام داده و یک واشر فلزی تولید می کند، شامل قطعاتی است که ابتدا قطعه نوار فلزی را سوراخ کرده و سپس همان سوراخ در یک وضعیت مناسب در زیر قطعه قرار می گیرد. در این مرحله پائین آمدن سنبه موجب تولید یک واشر کامل می گردد. باید توجه داشت که با هر ضربه پرس یک واشر کامل تولید می شود. برای موقعیت دادن به نوار فلزی،از سوراخی که اثر عمل بلانک زنی بر روی نوار باقی مانده استفاده می کنند.
تفاوتی که سیستم استپ اینگونه قالبها با قالب های قبلی دارد در فنری بودن مکانیزم استپ آنها است، برای تثبیت موقعیت صفحات بالائی و پاینی قالب ، از یک جفت میله راهنما بهره می گیرند و همچنین وجود یک راهنمای برجسته در نوک سنبه موجب هدایت صحیح و مناسب آن بداخل قالب می گردد.


الف): برای کاهش فشار وارد شده به پرس، نوک سنبه یا ماتریس را بصورت شیبدار یا زاویه ای درست می کنند و این به خاطر ایجاد برش تدریجی در قطعه کار است. معمولا " شیبهای یک طرفه باعث ایجاد یک نیروی محوری مزاحم می گردد اگر چه که با ایجاد شیب مضاعف در روی سنبه یا ماتریس با این اشکال هم می توان مقابله کرد.


ب): در قالبهای که چندین سنبه متعدد دارند، برای کاهش نیروی وارد شده به پرس ، میتوان از سنبه های با طول مختلف استفاده نمود بطوریکه همه آنها در یک زمان با نوار فلزی درگیر نشوند.


ج): در کلیه قالبهای بلانک زنی یا سوراخ زنی ، پیرامون محیط کار پاره شده و قطعه مورد نظر از نوار فلزی جدا می شود. برای حصول یک لبه تمیز و صاف در کناره های قطعه پرس شده ، بین سنبه و ماتریس باید یک فضای خالی پیش بینی نمود. میزان این فضای آزاد به خواص مکانیکی نوار فلزی و همچنین ضخامت آن بستگی دارد.
غالبا" این اندازه را ضخامت نوار فلزی انتخاب می کنند. در کارهای بلانک زنی، ماتریس را به ابعاد کار ساخته و فضا ی آزاد را بر روی سنبه محاسبه کرده و آنرا کوچکتر می سازند. در موقع سوراخکاری، سنبه به اندازه کار ساخته شده و ماتریس را بزرگتر می کنند.


د): پس از عملیات سوراخ کاری یا بلانک زنی ، قطعه جدا شده از نوار باید به سادگی از دهانه ماتریس خارج شود و باین لحاظ دهانه ماتریس را شیبدار و تحت زاویه می سازند.

معمولا" پس از اینکه قالب تعداد معینی قطعه تولید نمود لبه های ماتریس آن کند می شود، برای رفع این اشکال کف بالائی ماتریس را سنگ می زنند. برای اینکه این سنگ زدن ، لقی بین سنبه و ماتریس را زیاد نکند، دهانه ماتریس شیب یکنواخت ندارد و در ابتدای کف دهانه ماتریس قسمت صافی پیش بینی کرده اند.


ه): برای جلوگیری از اتلاف مواد، قبل از ساخت قالب باید وضعیت قرار گرفتن قطعات مورد پرسکاری را به دقت بررسی کرده و یک نقشه کامل از آنها رسم نمود.


طراحی قابهای پرس:

وسعت عملیاتی که توسط قالبها می توان روی فلز انجام داد بسیار زیاد است و بستگی کامل به طرح و ساخت قالب دارد. اگر مقدار تولید بالا باشد قالب کاملتر و اگر تعداد قطعه مورد نیاز کم باشد قالبهای ساده تری ساخته می شود.
مزایای تولید بوسیله قالب عبارتند از:

۱- سطح تولید بالا می رود.
۲- قطعه تولیدی ارزانتر تمام می شود.
۳- قطعات دارای اندازه یکسان هستند.
۴- قطعات تولیدی تمیزتر و دقیقتر بدست می آیند.

طراحی قالبهای پرس:

برای طراحی یک قالب پرس بایستی خیلی از مسائل مربوط به پرسکاری، قالبها، طرز استفاده قالبها و قطعه ای که می خواهیم تولید کنیم را مورد مطاله و بررسی قرار می دهیم و طرحی ارائه دهیم که از هر لحاظ مقرون به صرفه و قابل توجه بوده و در مدت زمان کمتری قطعات تولیدی زیادی ارائه دهد.

یک قالب برش از قسمت های زیر تشکیل شده است .

سنبه

روبنده(ورق گیر)

ماتریس

پین استپ

کفشک بالائی

سنبه گیر

کفشک پاینی

ضربه گیر

میله راهنما

پین انگشتی

بوش راهنما

توپی

بیرون انداز


قطعه کار(نوار) :

قالبها از دو قطعه بالائی و پائینی تشکیل شده اند. معمولا" نیمه بالائی محل استقرار سنبه ها بوده و همچنین توپی نیز به کفشک بالائی سنبه می شود. نیمه پائینی محل نصب ماتریس می باشد.

منبع