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

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

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

نمونه ای از قالب برش تک مرحله ای

شکل ۶:شکل عمومی و کلی قالبهای برش

شکل عمومی و کلی قالبهای برش

شکل عمومی و کلی قالبهای برش

ابتدای صفحه


منبع:
اصول طراحی و ساخت قالبهای برش
تالیف:سیروس حسن زاده