روش تحقیق

بررسی امکان پذیری طراحی و ساخت قالب های فورج مدولار

برای بهینه سازی صنعتی و رونق اقتصادی، و ارتقاء و پیشرفت آموزشی و تکنولوژیکی و قدرت علمی و رقابت فرآورده‌های تولیدی در بازارهای جهانی نیاز به کسب دانش‌ جدید، آموزش و به کارگیری تکنولوژی و روش‌های مدرن در صنعت قالبسازی می‌باشد.

هم اکنون بیشتر قطعات مهم صنایع خودروسازی، و صنایع نظامی و موتورسیکلت، و ابزار آلات صنعتی و … به کمک صنعت آهنگری و قالب های فورج تهیه می‌شوند.

این تحقیق دانشجویی بررسی امکان پذیری طراحی و ساخت قالب های فورج مدولار مشتمل بر ۱۱۳صفحه است، برای دیدن فهرست مطالب مقاله و جزئیات آن به اطلاعات اضافی زیر مراجعه فرمایید.

فهرست مطالب

مقدمه…۱

فصل اول

۱- صنعت فورج…۵

۱-۱- انواع عملیات آهنگری..۹

۱-۱-۱- از جهت درجه حرارت…۹

۲-۱-۱- از دید چگونگی تغییر شکل..۱۱

فصل دوم

۲- تجهیزات آهنگری…۱۹

۱-۲- چکش ها و پرسهای فورج…۱۹

۲-۲- نمودار گردشی …۲۲

۲-۳- اجزای سیستم فورج…۲۳

فصل سوم

۳- اصول آهنگری…۲۶

۱-۳- مراحل اصلی شکل دادن با فلش…۲۶

۲-۳- نحوه سیلان فلز در فرایند فورج…۲۹

۳-۳- دسته بندی قطعات فورج…۳۸

فصل چهارم

۴- اصول طراحی قالبهای فورج…۴۱

۱-۴- طراحی قالبهای بسته آهنگری…۴۴

۲-۴- مواردی که باید در طراحی قالبهای فورج رعایت شود…۵۳

فصل پنجم

۵- توسعه یک سیستم ابزار انعطاف پذیر…۶۱

۱-۵- طراحی ابزار…۶۳

۲-۵- سیستم برای تراز و بست قالبها…۶۶

۳-۵- سیستم برای راهنمایی بین قسمت بالا و پایین…۶۶

۴-۵- سیستم تعویض سمبه…۶۷

۵-۵- سیستم تعویض سریع قالب…۶۷

۶-۵- زمان انجام طراحی…۷۲

۷-۵- روشهایی برای جاسازی قطعات قالب…۷۳

فصل ششم

۶- انعطاف پذیر ساختن…۸۸

۱-۶- قالبهای چند تکه …۹۰

۲-۶- سیستم های قالب چند تکه فورج…۹۶

۳-۶- قالبهای چند تکه در آهنگری دقیق آلومینیوم…۱۰۲

۴-۶- سایش قالب و کنترل آن…۱۰۶

نتیجه گیری…۱۰۸

منابع…۱۰۹

خرید با کلیه کارت های بانکی (دانلود فایل بلافاصله پس از خرید)

روش تحقیق

.

خلاصه ای کوتاه از مقاله بررسی امکان پذیری طراحی و ساخت قالب های فورج مدولار را در زیر می توانید ببینید.

مقدمه:

برای بهینه سازی صنعتی و رونق اقتصادی، و ارتقاء و پیشرفت آموزشی و تکنولوژیکی و قدرت علمی و رقابت فرآورده‌های تولیدی در بازارهای جهانی نیاز به کسب دانش‌ جدید، آموزش و به کارگیری تکنولوژی و روش‌های مدرن در صنعت قالبسازی می‌باشد.

هم اکنون بیشتر قطعات مهم صنایع خودروسازی، و صنایع نظامی و موتورسیکلت، و ابزار آلات صنعتی و … به کمک صنعت آهنگری و قالب های فورج تهیه می‌شوند.

فصل اول:

۱- صنعت فورج

فورج و شکل دهی فلزات گداخته یا تحت فشار قرار دادن آنها، توسط قالب‌های فورج و یا پرس‌های هیدرولیک یا پنوماتیک و یا پتک های ضربه‌ای را صنعت فورجینگ می نامند.

اکثر قطعات صنعتی در صنایع مهم مانند ماشین سازی، خودروسازی و صنایع نظامی با روش فورج تهیه می‌شوند.

۱-۱- انواع عملیات آهنگری

عملیات آهنگری را می‌توان از جنبه‌های مختلف دسته‌بندی  کرد که از آن جمله عبارتند از:

۱-۱-۱- از جهت درجه حرارت

الف. آهنگری سرد Cold Forging

آهنگری سرد در دمای محیط صورت می گیرد، یعنی درجه حرارت قطعه در حدود دمای اتاق است. پس تغییر فرم پلاستیکی فلز در دمای پایین  تر از نقطه تبلور مجدد صورت می‌گیرد و همراه با کرنش سختی است.

فصل دوم:

۲- تجهیزات آهنگری

یک واحد از سیستم آهنگری می تواند شامل تجهیزات زیر باشد:

  1. ماشین برش شمش ۲. کوره ۳. دستگاه انتقال شمش
  2. ماشین پرس یا چکش ۵. پرسهای سوراخکاری و برش زائده.
  3. کوره عملیات حرارتی ۷. ماشین های تمیز کاری Machines Sand blasting

۱-۲- چکشها و پرسهای فورج

در صنعت فورج برای فرم دهی و شکل دادن قطعات آهنگری و فورج، از چکشها و پرسهای آهنگری استفاده می‌شود که در انواع گوناگون پرسهای مکانیکی فورج، پرس‌های هیدرولیکی فورج، چکش‌ها و پتک‌های پنوماتیکی ساخته می‌شوند.

۳-۲- اجزا سیستم فورج

  1. ماده خام یا لقمه (Billet)
  2. قالب
  3. شرایط تماس بین قطعه و قالب
  4. نواحی تغییر شکل، نحوه جریان فلز و میزان پیچیدگی شکل هندسی.
  5. تجهیزات فورج مانند پرس و چکش، کوره و تجهیزات روانکاری.
  6. محصولات و خواصی که باید داشته باشد.

فصل سوم:

۳- اصول آهنگری

۱-۳- مراحل اصلی در شکل دادن پرسی با فلش

سه طریق شکل دادن، سرکوبی، پهن کردن و قد کشیدن مواد وجود دارد.

سرکوبی: بلندی اولیه قطعه خام بدون هر گونه افزایش زیاد عرضی و در حالیکه مسیر لغزش زیاد نیست، در امتداد دیواره قالب کاهش می یابد. اصولاً مواد موازی با جهت حرکت قالب جریان می یابد.

پهن کردن: مواد از داخل به سمت خارج پرس شده و در آن مسیر لغزشی طویلی ایجاد می‌شوند. جریان مواد بیشتر عمود بر جهت حرکت قالب صورت می‌گیرد.

۲-۳- نحوه سیلان فلز در فرآیند فورج

در فرآیند فورج اغلب رسیدن به شکل نهایی قطعه مورد نظر در یک مرحله امکان پذیر نیست و لازم است قطعه تا رسیدن به شکل نهایی گاه تا چندین مرحله شکل دهی شود. عمده‌ترین دلایل نیاز به این مراحل میانی که پیش فرم گفته می‌شوند عبارتند از:

  1. محدود بودن شکل پذیری فلز.

چرا که ایجاد تغییر شکل بیش از حد تحمل فلز، باعث بوجود آمدن عیوب و در نهایت گسیختگی در آن می‌شود. پس از این رو در یک مرحله نمی توان بیش از حد تحمل فلز در آن تغییر شکل ایجاد کرد.

فصل چهارم:

۴- اصول طراحی قالب‌های فورج

در طراحی قالب‌های فورج، خواص فیزیکی، تکنولوژیکی، قابلیت‌های آهنگری و کوره کاری فلزات که تعیین کننده هستند، باید در نظر گرفته شوند. طراحی قالب‌های فورج برای پتک کاری آلیاژ‌های مقاوم مقاوم در برابر دما، باید توجه ویژه‌ای نسبت طرح مواد قالب و عملیات ماشین‌کاری و قالب‌سازی داشته باشد و در پروسه پتک‌کاری آلیاژها، قالب‌های فورج شده باید دارای مقاومت تحمل حرارت بالا و استحکام لازم باشند.

۱-۴- طراحی قالبهای بسته آهنگری

طراحی شکل قالب و ترتیب اجزاء قالب با طراحی شکل قطعه کار (حصول) اهمیت یکسانی دارند.

این قطعات باید از نظر جریان مواد، قالب، اندازه و ماشینکاری درست باشد. پارامتر‌های اساسی در طراحی قالب:

  1. خط جدایش

خط جدایش قسمت بالا و پایین قالب باید در جایی قرار گیرد ه قطعه کار تمام شده به خوبی از قالب خارج شود.

۲-۴- مواردی که باید در طراحی قالبهای فورج رعایت شود

  1. در طراحی قالب‌های فورج، باید مقاومت، فشارها و نیرو‌هایی را که به قالب‌ها وارد می‌شود. در نظر گرفته و محاسبه نمود تا قالب‌های فورج داری مقاومت عالی و استحکام ساختمانی لازم باشند.
  2. در طراحی و ساخت قطعات کار و قالب‌های فورج باید از کامپیوتر‌ها و نرم افزار‌ها و تکنولوژی پیشرفته و جدید مانند دستگاههای طراحی سه‌بعدی مختصات استفاده شود.

فصل پنجم:

۵- توسعه یک سیستم ابزار انعطاف پذیر

در بین کار‌های صنعتی، که کامل‌شدن درست داشته باشند، اجراء و تولید مقدار جزئی (کوچک) در آهنگری سرد از نظر اقتصادی میسر است.

به طور کلی در انعطاف پذیری قالب‌های فورج، مهمترین موضوعات، پایین آمدن هزینه‌های ابزار، کوتاه‌شدن زمان طراحی، سیستم‌های تعویض سریع ابزار می باشند.

مقاله‌ حاضر یک سیستم ابزار قابل انعطاف را شرح می دهد.

۱-۵- طراحی ابزار

روی تعدادی راه حلهای مختلف می بایست فکر صحیح کرد.

کار‌های طراحی به ۳ کلاس اصلی اجزاء ابزار تقسیم می‌شوند:

  • بخش‌های اساسی ابزار
  • بخش‌های فرآیند ویژه

۲-۵- سیستم برای تراز (ردیف) و چفت و بست قالبها

تجربه سودمند و اثبات شده‌ای است که قالبهای stripwound در SQP خیلی مؤثر هستند.

شکل ۲۲ نشان می دهد راه‌حل مناسب برای مونتاژ و نصب و محکم کردن جعبه با رزوه با پیچ. محفظه ۱۳ هست هم مرکز شده بوسیله هولور.

(۱۴) بسته شده (محکم شده) به تکیه گاه ابزار پایین (۷) بوسیله ۸ پیچ.

(بخش ۱۴ به تکیه گاه ابزار پایین (۷) به کمک ۸ پیچ محکم شده است.)

۳-۵- سیستم برای راهنمایی بین قسمتهای بالا و پایین ابزار

راهنما بین بالا و پایین ابزار همانطور که در شکل ۲۳ آمده است، مجرا یا لوله‌ای است که بیشتر به عنوان پرده ایمنی عمل می‌کند.

هنگامی که ابزار خرد می‌شود یا می شکند اپراتور را در مقابل قطعات یا پاره‌های ابزار در حال پرواز حفاظت می‌کند.

۴-۵- سیستم تعویض سریع سنبه

برای مونتاژ (نصب) یک سنبه در بخش یا قسمت بالای قالب یک سیستم تعویض سریع سنبه توسعه داده شده است. که نشان داده شده در شکل ۲۴. سنبه هر مرکز شده است با قسمت پایین قالب به کمک نگهدارنده سنبه. سنبه بوسیله یک گیره شکل بسته است. که نفوذ کرده به لوله راهنما و مرکز از میان دو سوراخ در کناره و نگاه می دارد سنبه را در وضعیت عمودی بوسیله یک سوراخ طویل در قسمت نگهدارنده سنبه سود یا فایده این سیستم کاهش فوق العاده زمان در تعویض سنبه هست.یا به عبارت دیگر زمان تعویض سنبه یا تغییر سنبه را کاهش می دهد به اندازه lmin یا حداکثر یک دقیقه.

۵-۵- سیستم تعویض سریع قالب

یک سری تجهیزات کمکی وجود دارد برای تعویض درون قالب بدون آنکه سیستم ابزار یا سیستم قالب از پرس پیاده شود.

به نوبت مکان قالب و محفظه باریک رزوه شده شاید خارج پرس مونتاژ شود.

۶-۵- زمان انجام طراحی

طراحی یک سیستم ابزار جدید برای عملیات فورج زمان بر و گران است. با پذیرفتن سیستم موجود SQP زمان طراحی ممکن است فوق العاده کاهش پیدا کند.

به عنوان مثال اصلاح یا تبدیل سیستم ابزار به یک سیستم شکل دهی دیگر نیاز به تعویض یا طراحی یک سنبه و یک مکان قلب و محفظه سنبه دارد.

۷-۵- روشهایی برای جازدن یا جاسازی قطعات قالب

روشهایی برای مکان قالب یا به عبارت دیگر برای جازدن یا جاسازی قطعات قالب وجود دارد که به شرح زیر می‌باشد:

  1. جاسازی یا جازدن منشور مستطیلی

در آهنگری که عمر اثر پرداخت کنندگی کمتر است از عمر قالب گیر، استفاده از مکان یا جازدن قالب برای پرداخت نهایی به صرفه می‌باشد. این کار دو مزیت دارد:

نتیجه گیری:

طرح یا سیستم انعطاف پذیر قالبهای فورج سرد، که قبلاً توضیح داده شده بود، نشان می‎دهد که فقط با تعویض تعداد کمی از قطعات بخشهای ویژه ابزار مانند سنبه، ماتریس و قطر محفظه سنبه می‎توان محصول تولیدی را تغییر داد.

و ضمناً یک کاهش مهم در هزینه های ابزار و زمان انجام طراحی وجود دارد. سیستم ابزار شامل، سیستم تعویض سریع قالب است.

در فورج گرم همانطور که گفته شد، استفاده از روش جاسازی می‎تواند هزینه تولید را کم کند یعنی چند قالب جاسازی شده، تنها با هزینه یک قالب یک تکه ساخته می‎شوند. و زمان لازم برای تعویض و جایگذاری قطعات قالب کوتاه است.

زیرا در حال استفاده از اولین set می‎توان دومین ست را سر هم کرد. پس با این روش یعنی قطعه قطعه کردن قالب فورج، می‎توان قطعات مشابه با تفاوت کم از طریق تغییر دادن قطعات در قالب پایین ایجاد کرد و در صورت شکسته شدن می‎توان قطعات یا تکه‌های قالب را سریعاً تعویض کرد.

منابع:

  1. Development of a flexible tool system for small Quantity production in cold forging

L.S. Nielsen, S. Lassen, C.B. Andersen. Journal of materials processing Technology (1997)- 36- 42

  1. Praxis wissen umformtechnik by Heinz Tschatsch
  2. Metals Hand book Ninth Edition volume 14 Forming and Forging
  3. Some current development trends in metal- forming technology R. Kopp Germany

خرید با کلیه کارت های بانکی (دانلود فایل بلافاصله پس از خرید)

روش تحقیق

.

 

برچسب ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

8 − 3 =