مقاله کامل طراحي و مدلسازي قالب برش Link توسط نرم‌افزار پيشرفته Catia

چكيده
اين پروژه به بررسي چگونگي طراحي يك قالب با توجه به نيازمندي‌هاي محصول مي‌پردازد. در قسمت اول بايد بدانيم كه ويژگيهاي محصول مورد نظر ما از نظر خواص ظاهري و نوع كاربردي چگونه است كه در قسمت طراحي قطعات آمده است.
براي هر محصولي هم مي توان از چند قالب استفاده كرد و هم از يك قالب پيچيده كه بسته به نياز و امكان تجهيزات توليدي مي توان از انواع تكنولوژي قالب استفاده كرد و براي اين منظور نياز به شناخت انواع قالب داريم.
پرسها به عنوان منابع تخصيص نيرو به فكهاي هر قالب نقش بسياري در توليد دارند علم استفاده از نيرويي مناسب براي استفاده بهينه از امكانات براي هر فرد حتي بسيار داراي اهميت مي باشد. به طور مثال يك پرس 120 تن مي تواند قالب نك پشت سري را نابود كند. در بخش پرس و برش فلزات به تشريح كامل ملزومات و نيازهاي مختلف پرداخته شده است.
در قسمت طراحي قالب نياز به دانستن مراحل مختلف طراحي مي باشد. در اين تحقيق به بيان مراحل مختلف طراحي قالب (14 مرحله) به صورت كامل پرداخته شده است و به مشخصات قطعه كار و محاسبات طراحي نيز به صورت بخشهاي مجزا پرداخته شده است.
هدف اين تحقيق گردآوري منظومه‌اي جهت ساخت انواع قالب مي باشد كه روش ساخت و طراحي با توجه به امكانات سرلوحه تمامي تحقيقات اين پروژه بوده است.
ابراهيم اميري پور – زمستان 1386
مقدمه
قطعات پرس شده
قطعات پرس شده به اجزايي گفته مي‌شود که از ورقه‌هاي فلزي بريده و فرم داده شده‌اند. با نگاهي به اطراف خود اين قطعات را که به فرم‌هاي گوناگون و اندازه‌هاي مختلف پرس کاري و شکل داده شده‌اند به مقدار زيادي خواهيد يافت و شايد تعدادي از آنها جزء وسايل شخصي شما نيز باشند. مثلاً حلقه‌اي که در دست داريد احتمالاً حاصل يک عمل پرس کاري است. بيشتر قطعات موجود در ساعت مچي در عمليات پرس کاري ساخته شده است. قلاب کمر، منگنه‌هاي کفش، عينک، خودنويس، زيپ لباس همه اينها محصولات مختلف پرس کاري هستند.
هما نطور که گفته شد، با نظري به اطراف خود در هر اطاق، محصولات صنعت پرس کاري را خواهيد ديد. بيشتر قطعات لوستر و لوازم برقي ديگر، همچنين دستگيره‌هاي در و رادياتور شوفاژ از محصولات صنعت پرس کاري هستند. در منازل نيز از اينگونه قطعات به فراواني يافت مي‌شوند. ظروف، مثل بشقابها، چاقوها، قاشقها و چنگالها، قوري و دستگيره‌هاي کابينت آشپزخانه، قوطي باز کن
و غيره مثالهايي از اين نوع مصنوعات مي‌باشند.
يخچال را مي‌توان تماماً محصول عمليات پرس کاري دانست. همچنين اجاق گاز و ساير وسايل خانگي ديگر در اين گروه قرار دارند. براي ساختن هر کدام از قطعات موجود در وسايل نامبرده به حداقل 3 تا 6 قالب نياز است.
هر اتومبيل از صدها قطعه پرس شده ساخته شده است که بزرگترين اين قطعات سقف و سپس گلگيرها، درها، بدنه و چرخها هستند. صدها قطعه کوچک‌تر ديگر نيز وجود دارند که اکثر آنها در مقابل ديد قرار نداشته بلکه در داخل اتومبيل در قسمت‌‌هاي مختلف نصب گرديده‌اند. يک نمونه از اين قطعات، شمع اتومبيل است که قسمت‌هايي از آن با اعمال پرس‌کاري ساخته شده است. در دو مرحله از عمليات مربوط به پرس کاري قطعات يک شمع اتومبيل به قالب‌ها بسيار پيچيده‌اي احتياج است و براي ساخت هر کدام از اين قالب‌ها صدها هزار دلار خرج مي‌شود که اين تنها قسمتي از مخارج است و به اين هزينه‌ها بايستي هزينه‌هاي طراحي و هزينه قالب نگهدار شامل کفشها و ميله‌ها و بوش‌هاي راهنما را نيز افزود.
ماشين‌هاي موجود در ادارات مانند ماشين‌هاي تحرير، ماشين حساب و فتوکپي و غيره را نيز مي‌توان از محصولاتي دانست که در آنها صدها قطعه پرس شده وجود دارند. به عنوان مثال ديگر راديو و تلويزيون را نام ببريم که هر کدام به هزاران قطعه پرس کاري شده نياز دارند.
قطارها، هواپيما‌ها وموشکها خود مثال‌هاي ديگري از کاربرد وسيع صنعت پرس‌کاري هستند، همه اين وسايل سال به سال تغيير کرده و بهتر مي‌شوند که در نتيجه به قالب‌هاي بهتر و پيشرفته‌تر نياز خواهد بود که اين خود موجب پيشرفت و گسترش صنعت قالبسازي و پرس کاري مي‌گردد.
با توجه به مطالب فوق مي‌تواند به اهميت و ابعاد بزرگ صنعت قالبسازي پي برد. مهندسي قالب‌سازي و پرس کاري در 50 ساله اخير ابعاد غول آسائي پيدا نموده است و بدون شک در آينده نيز اين صنعت پيشرفت قابل ملاحظه خواهد نمود.
فصل اول
طراحي قطعات
در اين بخش از کتاب، با انواع مختلف «قطعات» آشنا مي‌شويم. شکل اين قطعات، اساس و پايه‌اي براي طراحي قطعه مي‌باشند. بايد متذکر شد که طراحي قطعة مورد نظر، قبل از طراحي قالب انجام مي‌پذيرد و شامل محاسبات منحصر به خود است. طراحي قطعات شامل موارد زير مي‌باشند :
1ـ فرورفتگي‌ها و برآمدگي‌ها (گرده ماهي‌ها) 2ـ فرورفتگي‌ها و برآمدگي‌ها در اطراف سوراخ 3ـ لبه‌هاي خم شده 4ـ تلرانس 5ـ برش سوراخها 6ـ سوراخهاي راست 7ـ سوراخهاي بيرون زده 8ـ رابطة سوراخها با خم‌ها 9ـ شکاف‌ها (فاق‌ها) 10 ـ خم‌ها و لولاها.
فرورفتگي و برآمدگي ها : در شکل 1-1 طرح اساسي فرورفتگي يا برآمدگي‌ها نشان داده شده‌اند و در تابلوي 1-1 اندازه‌هاي استاندارد با توجه به شکل 1-1 نوشته شده است. اين بر روي سطوح انحناء دار و يا شيب دار ديگر نيز بدون اينکه بر روي قطعه جا بياندازد (موج دار کردن و يا خط انداختن) قابل استفاده باشند.
شکل 1-1 طراحي فرورفتگي‌ها
تابلو 1-1 اندازه‌هاي فرورفتگي‌ها
در تابلوي 1-1 مقادير A, a و R2 , R1 و R3 و T* و Tt بر اساس شکل داده شده است.
مي‌دانيم که اگر صفحه اي تحت زاوية 90 درجه خم شود، معمولاً محل خم نقطه ضعيفي خواهد شد. با ايجاد فرورفتگي در اين محل، استحکام در آن نقطه 100% تا 200% افزايش خواهد يافت. در شکل 2-1 دو نوع فرورفتگي در محل خم‌ها نشان داده شده است.
شکل 2-1 طراحي فرورفتگي‌ها در محل خم‌ها
فرورفتگي و برآمدگي در اطراف سوراخ : اگر سوراخي در قسمت لبة قطعه‌کار وجود داشته باشد مانند شکل (3-1) و بخواهيم فرورفتگي در کنار آن ايجاد کنيم، حتي المقدور بايد سعي شود که اين فرورفتگي از سوراخ فاصله داشته باشد تا احتمال دگرگوني و تغيير فرم در سوراخ از بين برود. حداکثر مقدار فرورفتگي که با خاصيت کششي ورق (که با R نشان مي‌دهيم) در ارتباط است، از رابطه‌هاي زير بدست مي‌آيد.
براي فرورفتگي‌هاي طولي ، براي فرورفتگي‌هاي دايره‌اي شکل که در اين رابطه‌ها، R شعاع فرورفتگي، T ضخامت ورق، S استحکام کششي ورق و p فشار فرم گيري مي‌باشند. (منظور از P فشاري است که براي ايجاد فرورفتگي لازم مي‌باشد و اين در صورتيست که شعاع فرورفتگي معلوم باشد و در غير اينصورت فشار موجود يا فشار واقعي پرس يا هر ماشين ديگر فشار دهنده است.)
شکل 3-1 فرورفتگي‌هاي مجاور سوراخ
شکل 4-1 انواع لبه‌ها خم شده
لبه‌هاي خم شده : لبه‌هاي خم شده از نظر فرم‌گيري به سه دسته تقسيم مي‌شوند :
1ـ لبه‌هايي که در اثر خمش ساده به وجود مي‌آيند. 2 ـ لبه‌هايي که در اثر خمش و فشار و 3 ـ لبه‌هايي که در اثر خمش و کشش بوجود مي‌آيند. در شکل 4-1 نوع A خمش ساده، نوع B خمش و فشار نوع C خمش و کشش و بالاخره نوع D ترکيبي از انواع B,A و C مي‌باشند.
در حين خم کردن قطعاتي مانند نبشي و شبيه به آن، قسمت داخلي فلز که در محل خم وجود دارد در اثر فشار چروک و برآمده مي‌شود. براي جلوگيري از آن شکافي در قطعه بوجود مي‌آورند. در شکل 5-1 نمونه‌هايي چند از اين «فاق»ها نمايش داده شده است.
شکل 5-1 نمايش فاق
تلرانس‌ها در قالب ها : اندازه‌ها و فاصله‌هاي مجاز بين دو قطعه که با هم درگيري مستقيم دارند را تلرانس مي‌گويند. در قالب سازي معمولاً فاصله مجاز بين سنبه
و ماتريس آنرا تلرانس مي‌نامند. در تابلوي 2-1 تلرانس‌هاي مربوط به سوراخکاري در مورد مواردي چون آهن، برنج، سس و آلومينيوم تعيين شده‌اند. توجه به اين نکته لازم است که هر چه ماده نرم‌تر باشد فاصلة مجاز بين سنبه و ماتريس (در برشکاري) کمتر خواهد بود. (مواد نرم مانند فيبر، لاستيک و غيره).
در طراحي قطعات بايد در نظر داشت که تنها ضخامت ورق تميز بريده مي‌شود و بقية آن در اثر فشار وارد آمده کند يا پاره مي‌شود.
حال که ايجاد سوراخ به وسيلة سنبه و ماتريس مورد بحث است لازم است که راجع به فرمهايي که در سوراخها مورد استفاده قرار مي‌گيرد توضيح دهيم.
سوراخهاي راست : منظور از سوراخهاي راست، سوراخهايي هستند که در نماي بالايي آنها تنها يک دايره نمايش داده شود و نه بيشتر. در شکل A 7-1 اين نوع سوراخها نشان داده شده‌اند.

فایل : 151 صفحه

فرمت : Word