قالبهای برش – قسمت دوم
- نقش لقی در برش قطعات
در شکل زیر نمونه ای از یک قطعه را که توسط سنبه وماتریس و با لقی مناسب بریده شده است مشاهده میکنید و همانگونه که دیده می شود پس از اتمام عمل برش یک قسمت روی نوار و دیگری روی بلانک که به سطوح جانبی برش معروفند به وجود می آیند که هر کدام دارای اجزای مشابهی می باشند.(شکل ۳)
شکل ۳:چگونگی مقاطع برش در ورق و پولک پس از عمل برش

چگونگی مقاطع برش در ورق و پولک
ناحیه AوA ‘ : این ناحیه قسمتی از ورق است که در آن کشش ایجاد شده و سنبه در داخل قطعه نفوذ می کند و همچنین در قسمت بلانک به طرف داخل ماتریس سیالیتی به مقدار A ‘ ایجاد می شود که هر چه جنس ورق نرمتر و لقی بیشتر باشد مقدار آنها افزایش می یابد.
ناحیه BوB ‘: پس از طی مسیر A سنبه وارد قسمتB می شود و در نتیجه ورق به طرف پایین در یک خط مستقیم فشرده میشود. مجموع مقادیر Aو B که مساوی با مجموع مقادیر A ‘ و B ‘ می باشد بستگی به جنس و ضخامت ورق دارد که مجموع این مقادیر به نفوذ پذیری قطعه معروف است.(جدول شماره۴)
ناحیه CوC ‘ : در این قسمت مشاهده می شود که با ادامه وارد کردن نیرو ،قطعه از هم جدا می شود و مقدار آن از تفاضل مجموع مقادیر A و B از کل ضخامت قطعه به دست می آید.
زاویه شکست: همانطور که میبینید پس از نفوذ سنبه در منطقه B و با ادامه کار ،قطعه از نوار اصلی جدا می شود که مقدار زاویه شکست در این منطقه رابطه مستقیم با لقی بین سنبه و ماتریس دارد و با α نشان داده میشود.
ناحیه D و D ‘ : اندازه قطری D که در ورق ایجاد می شود تقریبا برابر قطر سنبه می باشد و اندازه D ‘ که در بلانک به وجود می آید تقریبا برابر با قطر قسمت مستقیم ماتریس است . از اینجا معلوم می شود هر گاه سوراخ مورد نظر باشد می بایستی سنبه به اندازه اسمی باشد و لقی را به ماتریس می افزاییم و اگر بلانک مورد نظر باشد می بایستی ماتریس به اندازه اسمی باشد و لقی را از سنبه کم می کنیم.
جدول ۱ :مقدار نفوذ پذیری بر حسب ضخامت ورق
مقدار نفوذ پذیری نسبت به ضخامت ورق | جنس فلز |
۵۰% T | فولاد A 0.1% C |
۳۸% T | فولاد C 0.1% C |
۴۰% T | فولاد A 0.2% C |
۲۸% T | فولاد C 0.2% C |
۳۳% T | فولاد A 0.3% C |
۲۲% T | فولاد C 0.3% C |
۳۰% T | فولاد سیلیکون دار |
۶۰% T | آلیاژهای آلومینیوم |
۵۰% T | برنج |
۲۵% T | برنز |
۵۵% T | مس |
۵۵% T | آلیاژهای نیکل |
۵۰% T | آلیاژهای روی |
=A فولادهای کربن دار که آنیل شده اند | |
=C فولادهای کربن دار که در حالت سرد نورد شده اند |
- چگونگی محاسبه برش یا لقی
لقی مناسب جهت برش قطعات را می توان به چند طریق به شرح زیر به دست آورد :
الف: با داشتن فرمول C=T/α می توان به راحتی با داشتن ضخامت قطعه (T ) و ضریب ثابتی که بستگی به جنس ورق دارد (α ) مقدار لقی (C ) را محاسبه نمود و این مقدار را بایستی به طرفین سنبه یا ماتریس اضافه یا کم کرد .
ب: ورقهای که دارای ضخامت ۳ میلیمتر یا کمتر باشند می توان از مقادیر تجربی زیر برای تعیین لقی استفاده کرد:
برای آلیاژهای آلومینیوم ۱۱۰۰ و ۵۰۵۲ حد متوسط بازی برش را ۴٫۵% ضخامت ورق در نظر می گیرند .
برای آلیاژهای آلومینیوم ۴۰۲۴ و ۶۰۶۱ برنج و فولاد سرد غلطک خورده و فولاد زنگ نزن حد متوسط بازی برش را ۶% ضخامت ورق در نظر می گیرند.
جدول ۲ :تعیین مقدار α با استفاده از جنس فلزات
α | جنس فولاد و ضخامت | α | جنس فولاد و ضخامت |
۱۰ | فولاد با ضخامت ۵۶٫۳ | ۱۰ | آلومینیوم ۳-۰ |
۱۶ | برنز فسفر دار | ۸ | آلومینیوم ۳≥ |
۲۰ | برنج | ۱۴ | فولاد سخت ۶٫۳-۰ |
۲۱ | مس | ۱۶ | فولاد تا ضخامت ۶٫۳ |
۱۷ | فولاد نرم تا ضخامت ۶٫۳ |
پ: بهترین روش برای به دست آوردن مقدار لقی ،استفاده از نوع برش مقطع و جداول مربوط به آن است که شکل ۴ به همراه جداول مربوطه چگونگی این امر را روشن می سازد.
شکل ۴: این شکل نمایشگر مشخصات مقاطع برش در ورق و پولک بر حسب مقدار لقی بین آن دو می باشد

مشخصات مقاطع برش در ورق و پولک بر حسب لقی
ابتدا با توجه به شکلهای موجود ،یکی از آنها را با توجه به امکانات ساخت و دقت مربوط به قطعه تولیدی انتخاب کرده که مشخصات این شکل در جدول ۳ به طور کامل آمده است و سپس با استفاده از جدول ۴ مقدار لقی را بر حسب جنس فلز تعیین می کنیم.
با استفاده از جدول زیر می توان مقدار لقی فلزات مختلف را بر حسب جنس فلز و با توجه به امکانات ساخت و نوع مقطع برش محاسبه نمود.(جدول شماره-۴)
انتخاب نوع لقی: همانطور که در شکل ۴ دیده میشود با تغییر لقی در سنبه و ماتریس مقاطع برش به شکلهای مختلف تغییر می کند و هر چه بتوانیم قطر سنبه و ماتریس را به اندازه اسمی طراحی شده نزدیک تر کنیم دقت قطعات بریده شده نیز بیشتر میشود،لذا با توجه به شکل شماره ۴ توصیه میشود که برای انتخاب لقی با توجه به ماشین آلات و امکانات ساخت ،ایده آل ترین نوع لقی را انتخاب کنید.
جدول ۳:مشخصات مقاطع برش نشان داده شده در شکل ۴
شکل ۵ | شکل۴ | شکل۳ | شکل ۲ | شکل ۱ | مقطع برش |
————– | ۶˚-۱۱۶˚ | ۷˚-۱۱۶˚ | ۸˚-۱۱˚ | ۱۴˚-۱۶˚ | زاویه شکست α |
۲-۵%T | ۴-۷%T | ۶-۸%T | ۸-۱۰%T | ۱۰-۲۰%T | قسمت جاری R (a ) |
۵۰-۷۰%T(d) | ۳۵-۵۵%T(c) | ۲۰-۴۰%T | ۱۵-۲۵%T | ۱۰-۲۰%T(b) | لبه مستقیم B (a ) |
۲۵-۴۵%T(f) | ۳۵-۵۰%T(e) | ۵۰-۶۰%T | ۶۰-۷۵%T | ۷۰-۸۰%T | شکست F |
زیاد فشردگی کشیدگی ( g ) | متوسط-فشردگی کشیدگی ( g ) | خوب-فشردگی کشیدگی | خوب کشیدگی | زیاد-تغییر شکل کشیدگی | فرم بر آمدگی |
(a ) : در این حالت قسمت جاری شده و مستقیم رابطه نزدیکی با مقدار نفوذ سنبه در داخل قطعه قبل از شکست دارد. | |||||
(b ):در این حالت ممکن است قطعه مستقیم اطراف بلانک بسیار کم و یا نامرتب و یا اصلا حذف شده باشد. | |||||
(c ):قطعه دارای لبه های ناهموار می باشد. | |||||
(d ):در این حالت شکست در دو قسمت جداگانه به وجود خواهد آمد. | |||||
(e ):قطعه دارای سطح بسیار زیری می باشد. | |||||
(f ):قسمت مستقیم در دو موضع و به صورت جداگانه و متناوب پدید خواهد آمد. | |||||
(g ):مقدار برآمدگی بستگی به تیزی لبه های برنده دارد. |
جدول ۴:تعیین مقدار لقی فلزات بر حسب جنس و ضخامت فلز |
شکل ۵ | شکل ۴ | شکل ۳ | شکل ۲ | شکل۱ | نوع فلز |
۱-۲%T | ۵-۷%T | ۸-۱۰%T | ۱۱٫۵-۱۲٫۵%T | ۲۱%T | فولاد کم کربن |
۲٫۵-۵%T | ۱۱-۱۳%T | ۱۴-۱۶%T | ۱۷-۱۹%T | ۲۵%T | فولاد پر کربن |
۱-۲%T | ۳-۵%T | ۹-۱۱%T | ۱۲٫۵-۱۳٫۵%T | ۲۳%T | استنلس استیل |
۰٫۵-۱%T | ۲-۴%T | ۶-۸%T | ۸-۱۰%T | ۱۷%T | آلومینیوم با مقاومت ۲۳۶ |
۰٫۵-۱%T | ۵-۶%T | ۹-۱۰%T | ۱۲٫۵-۱۴%T | ۲۰%T | آلومینیوم با مقاومت ۲۳۶ |
۰٫۵-۱%T | ۲-۳%T | ۶-۸%T | ۸-۱۰%T | ۲۱%T | برنج سخت |
۰٫۵-۱%T | ۳-۵%T | ۶-۸%T | ۹-۱۱%T | ۲۴%T | برنج نیمه سخت |
۱٫۵-۲٫۵%T | ۳٫۵-۵%T | ۱۰-۱۲%T | ۱۲٫۵-۱۳٫۵%T | ۲۵%T | فسفر برنز |
۰٫۵-۱%T | ۲-۴%T | ۵-۷%T | ۸-۹%T | ۲۵%T | مس سخت |
۱-۲%T | ۳-۵%T | ۶-۸%T | ۹-۱۱%T | ۲۵%T | مس نیمه سخت |
۱٫۵-۲٫۵%T | ۴-۶%T | ۶٫۵-۷٫۵%T | ۸-۱۰%T | ۲۲%T | سرب |
۰٫۵-۱%T | ۱٫۵-۲٫۵%T | ۳٫۵-۴٫۵%T | ۵-۷%T | ۱۶%T | آلیاژهای منیزیم |
- تاثیر لقی در سنبه و ماتریس
پس از انتخاب لقی میبایستی آنرا به دورتادور ماتریس و یا سنبه افزوده و یا کم کنیم که به دو حالت زیر صورت می گیرد:
الف- وقتی که سوراخ اندازه مورد نظر باشد :در این اندازه نهایی قطعه را به سنبه داده و مقدار لقی را به اندازه ماتریس می افزاییم،چون سنبه هر اندازه ای داشته باشد سوراخ روی نوار هم همان اندازه را خواهد داشت(شکل ۳).
ب- وقتی که پولک (بلانک) اندازه مورد نظر باشد:در این حالت اندازه نهایی قطعه را به ماتریس می دهیم و مقدار لقی را از طرفین سنبه کم می کنیم ،چون همیشه ماتزیس اندازه قطعه بیرون افتاده را تعیین می کند(شکل ۴). - انواع قالبهای برش
جهت ساخت قطعات مختلف با شکلهای گوناگون ،قالبهای برش مختلفی طراحی می شوند که عموما به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
الف- قالبهای تک مرحله ای: از این گونه قالبها برای ساخت قطعاتی که شکل ساده ای دارند و معمولا با یک عمل برش یک قطعه تولید میشود استفاده میکنند(شکل ۵).
ب- قالبهای چند مرحله ای: از این قالبها برای تولید قطعاتی که شکل پیچیده ای دارند و برای تولید هر یک از آنها نیاز به برش قطعه در چند دستگاه مختلف دارد استفاده می شود(شکل ۶)
شکل ۵:نمونه ای از قالب برش تک مرحله ای

نمونه ای از قالب برش تک مرحله ای
شکل ۶:شکل عمومی و کلی قالبهای برش

شکل عمومی و کلی قالبهای برش
منبع:
اصول طراحی و ساخت قالبهای برش
تالیف:سیروس حسن زاده
khob
خوب بود
ممنون
می تونید مباحث تخصصی تری بزارید
مثلا محاسبات مربوط به ابعاد قالب مثل،میله راهنماها،بوش ها، طول سنبه و…