مراحل طراحی قالب برش – بوش راهنما و کفشک ها و توپی

• سه‌شنبه 14 آگوست 07
• در دسته | قالب های فلزی
• 20167
• تعداد نظرات : ۹

• بوش راهنما- کفشک ها-توپی
• بوش راهنما
  گفتیم که میله راهنما راستای صحیح قالب را تامین می کند. در تکمیل این تعریف باید گفت که این کار به کمک بوش صورت می گیرد و در نتیجه درگیری بوش و میله راهنما است که فکین قالب دقیقا در راستای هم حرکت می کنند چون میله راهنما و بوش به تعداد ضربات پرس تحت سایش می باشند بایستی یکی از این دو قطعه را قابل تعویض گرفت و معمولا در هنگام طراحی بوش را قابل تعویض می گیرند در طراحی بوش ها بایستی به نکات زیر توجه داشت:
  ۱- انواع بوش: بوش هایی که در قالبسازی زیاد از آنها استفاده می شود به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
  الف) بوش ساچمه ای: امروزه در بیشتر قالب های طراحی شده از این نوع بوش استفاده می شود .چون این نوع بوش دقت بالایی داشته و اصطکاک را به حداقل مقدار ممکن کاهش می دهد و در نتیجه عمر مفید بسیار بالایی داشته و هزینه ساخت و نگهداری قالب را کم می کند. 

شکل ۳۹: شکل عمومی بوش های ساچمه ای

بوش ساچمه ای

ب) بوش اصطکاکی: اگر چه در این نوع بوش درگیری در یک سطح اصطکاکی و معمولا توام با سایش و صرف نیروی بیشتری می باشد ولی به دلیل کمتر در دسترس بودن بوش های ساچمه ای از این نوع بوش استفاده زیادی در قالب های طراحی شده می شود .در طراحی و ساخت بوش های اصطکاکی می بایستی به شکل عمومی بوش و جنس آن توجه داشت:
۱- شکل عمومی بوش ها: شکل زیر حالت کلی بوش های اصطکاکی را نشان می دهد که به توضییح اجزای آن می پردازیم:

شکل ۴۰: بوش های اصطکاکی

بوش اصطکاکی

A: قطر داخلی بوش بایستی با تلرانسی خاص (H7 ) و با سطحی صاف باشد تا به راحتی روی سطح میله راهنما بلغزد،به عبارت دیگر با میله راهنما انطباق سرشی داشته باشد.
B : قطر خارجی بوش بایستی برای فیت شدن در داخل کفشک دارای تلرانس پرسی باشد(n6 ) . در بیشتر اوقات باید برای راحت کردن مونتاژ قالب این قطر را نسبت به جای خود در کفشک دو میلیمتر کوچکتر در نظرمی گیرند و بوش را پس از مونتاژ کلیه قطعات قالب مونتاژ می کنند.به این صورت که ؛کفشک های بالا و پایین را با کلیه متعلقات مربوطه در امتداد هم قرار داده و پس از بررسی لقی در محیط سنبه و ماتریس و اطمینان پیدا کردن از یکنواخت بودن آن در کل این محیط ،بوش را پس از آغشته کردن به چسب مخصوص در محل خود قرار می دهیم ،پس از چند ساعت بوش را در جای خود محکم می بندیم.
R : این قوس برای هدایت میله راهنما در شروع درگیری تعبیه شده است .
تلرانسهای فرم: دو قطر خارجی و داخلی بوش بایستی نسبت به هم از تلرانس هم محوری خوبی برخوردار بوده و مقدار آن (t ) هم بستگی به طول برش دارد.
۲- جنس و سختی: جنس بوش رابطه مستقیمی با نوع قالب دارد و هر چه نیروی جانبی در قالب بیشتر باشد به همان میزان جنس بوش را از فلز مقاوم تری در نظر می گیرند. عموما بوش را هم جنس با میله راهنما در نظر گرفته و آن را حدود ۱۰ راکول کمتر از میله راهنما سخت می کنند تا در حین کار بوش که قابل تعویض است زودتر ساییده شود. در قالبهایی که مقدار نیروی جانبی قابل ملاحظه نیست بوش را از فلزات نرم مانند برنج انتخاب می کنند تا هزینه و زمان ساخت کمتری را صرف کند.

• کفشک ها
  کفشک ها صفحات بستر و نشیمنگاه قطعات بالایی و پایینی قالب برش می باشند. معمولا به کفشک بالا قطعاتی از قبیل:سنبه گیر و بوش راهنما و توپی متصل شده و به کفشک پایین ،ماتریس و میله راهنما و غیره متصل می شوند. در طراحی کفشک بایستی نکات زیر را مد نظر داشت:
  ۱- جنس: کفشک ها را از جنس چدن یا فولاد ریخته گری می گیرند تا در برابر خمش و ضربه و فشار مقاوم باشد.
  ۲- کفشک های استاندارد: معمولا کفشک ها به صورت استاندارد در ابعاد مختلف موجودند که توسط شرکت های مختلف به صورت مرغوب و مقاوم با ابعادی استاندارد به بازار عرضه می شوند و در این صورت کافی است که طراح با توجه داشتن به نیروی برشی کفشک را انتخاب کرده و در طرح خود بگنجد،بدین ترتیب هزینه و زمان ساخت قالب را به حداقل مقدار ممکن تقلیل می دهند.

شکل ۴۱: چند نوع از کفشک های استاندارد

۳- طول و عرض کفشک ها: طول و عرض کفشک ها به متعلقاتی که روی آنها بسته می شوند بستگی دارد و در نتیجه می بایستی این ابعاد را پس از تعیین ابعاد متعلقات مربوطه تعیین کرد.
۴- ضخامت کفشک ها: برای پیدا کردن ضخامت کفشک ها به ترتیب زیر عمل می کنیم:
– ضخامت کفشک پایین: با داشتن نیروی کل برشی به راحتی می توان با استفاده از جدول بالا این مقدار را تعیین کرد.
– ضخامت کفشک بالا: معمولا این مقدار را ۱۵ میلیمتر کمتر از کفشک پایین در نظر می گیرند.

جدول ۹: تعیین ضخامت کفشک بر حسب نیروی برشی

۵- اتصال کفشک ها با صفحات پرس: برای این کار معمولا از روبنده استفاده می کنند ولی می توان روی کفشک خزینه جای پیچ در نظر گرفت تا در صورت نیاز بتوان کفشک را با پیچ و مهره به صفحات پرس متصل کرد.
۶- چگونگی خروج قطعه تولیدی از قالب: پولک پس از جدا شدن از نوار وارد قسمت مستقیم ماتریس شده و پس از عبور از آن وارد قسمت زاویه دار ماتریس می گردد.برای خروج آن می بایستی سوراخی در همین راستا روی کفشک ایجاد کرد تا قطعه به راحتی از آن عبور کرده و به زیر کفشک راه یابد ،البته اگر کفشک مستقیما روی صفحه پرس نشسته باشد باید سوراخ مزبور در راستای سوراخ صفحه پرس باشد تا قطعه از داخل این سوراخ به زیر پرس راه یابد ولی در قالب های برش مرحله ای این عمل امکانپذیر نیست و معمولا توسط دو قطعه که به پل معروفند ،فاصله بین کفشک پایین و صفحه پرس ایجاد می کنند تا پولک به راحتی از قالب خارج شود.

شکل ۴۲:خروج قطعه از قالب

• توپی
  فوقانی ترین جز قالب برش را که قطعه ای استوانه ای شکل است توپی می نامند و در حقیقت این قطعه رابطی است که کفشک بالا را به گلوی پرس متصل می کند. توپی در شکل ها و اندازه های مختلف به صورت استاندارد ساخته شده توسط شرکت های مختلف به بازار عرضه می شود و طراح با توجه به مشخصه توپی می تواند نسبت به تهیه و یا ساخت آن اقدام کند. در هنگام طراحی و انتخاب توپی باید به نکات زیر توجه داشت:
  ۱– شکل عمومی توپی ها: شکل زیر نشان دهنده چند نوع از انواع توپی های استاندارد می باشد که در زیر به توضییح نکات مشترک این قطعات می پردازیم:

شکل ۴۳: چند نوع از انواع توپی های استاندارد

توپی استاندارد

۲- جنس: جنس توپی ها را بایستی از فولاد مقاوم در مقابل تنش های برشی،فشاری و ضربه اغی انتخاب کرد (ST50 ).
۳- قطر توپی: پس از محاسبه نیروهای برشی و جانبی و با داشتن جنس و تنش برشی توپی می توان قطر آن را محاسبه کرد.این اندازه باید مقداری باشد که مجموع نیروهای فوق را با ضریب اطمینان بالایی تحمل کند.
۴- محل نصب توپی: توپی را بایستی درست در امتداد مرکز ثقل نیروهای برشی نصب کرد چون در غیر این صورت خرابی زودرس سنبه و ماتریس و دیگر قطعات قالب را در پی خواهد داشت و به حالات زیر بستگی دارد:
الف) اگر سنبه یک عدد باشد توپی را درست در امتداد مرکز مقطع برشی آن سنبه نصب می کنند.
ب) برای تعداد سنبه های بیشتر از یکی ،بایستی با توجه به نیروی برشی و فاصله سنبه از هم محل ثقل این نیروها را به روش زیر یافته و توپی را همان محل نصب کرد.
گشتاورگیری نسبت به یک نقطه: همانطور که در شکل زیر می بینید در این حالت از یک طرف قالب شروع کرده و محور یکی از سنبه ها را به عنوان مر کز دوران (نقطه گشتاور گیری) انتخاب نموده و شرط تعادل گشتاورها را نسبت به نقطه مزبور می نویسیم.

شکل ۴۴: محل نصب توپی

F = مجموع دو نیروی برشی سنبه های اول و دوم F1 = نیروی برشی سنبه اول F2 = نیروی برشی سنبه دوم X1 = فاصله مرکز تا مرکز سنبه های اول و دوم A = نقطه مبدا جهت گشتاورگیری X∞ = فاصله محور گشتاورگیری تا محور نیرو فرضی F

با توجه به فرمول و توضیحات بالا می توان به راحتی مرکز ثقل نیروهای برشی را در جهت XوY به ترتیب زیر تعیین کرد:
اول مرکز ثقل دو نیروی برشی F1و F2 را که با نیروی F مشخص شده است را می یابیم.حال محور F را به عنوان مبنا در نظر گرفته و مرکز ثقل دو نیروی F و F3 را با F’ مشخص کرده و مانند حالت بالا گشتاورگیری می کنیم و در نهایت این عمل را برای تک تک سنبه ها تکرار می کنیم تا مرکز ثقل همه آنها نسبت به مبدا به دست آید.این مرکز دقیقترین و مناسبترین محل نصب توپی در کفشک بالا می باشد.
اگر جای نیروی برشی قطر سنبه ها معلوم باشد،به عوض نیروی برشی، از محیط بالا در سنبه ها استفاده می کنیم.

ابتدای صفحه

منبع:

اصول طراحی و ساخت قالبهای برش
تالیف:سیروس حسن زاده