مراحل طراحی قالب برش – کانالها و متوقف کننده ها
- کانالها- متوقف کننده ها
- کانالها
کانالها در قالبهای برش کار هدایت نوار را به عهده دارند و در صورت استفاده از سنبه کناره بر (ساید کاتر) برای توقف نوار ،کانال را به شکل دو پله در نظر می گیرند.در عمل هر چه دقت قطعه تولیدی بیشتر باشد عرض کانال نیز تلرانس بسته تری خواهد داشت .در طراحی کانالها بایستی به نکات زیر توجه داشت:
۱- شکل عمومی کانالها : کانالها در هر نوعی که ساخته شوند بایستی موارد زیر در آنها رعایت شود:
شکل ۲۵:ابعاد عمومی کانالها
ابعاد عمومی کانال
W: عرض کانال با استفاده از عرض ورق تعیین می شود و تلرانس آن بستگی به دقت قطعه تولیدی دارد و هر چه دقت قطعه تولیدی بیشتر باشد مقدار این تلرانس نیز دقیق تر خواهد بود.
h : ارتفاع کانال نیز به ضخامت ورق بستگی دارد و در تمام حالت مقدار آنرا ۲ الی ۵/۲ برابر ضخامت ورق در نظر می گیرند.
۱-صافی سطوح: همانطور که در شکل نشان داده شده ،بایستی قسمتهای جداره کانال را سنگ زد تا ورق در آن به راحتی سر خورده ،مقاومتی در جهت خلاف حرکت ورق ایجاد نشود.
۲- جنس کانال: جنس این قسمت از قالب که با ورق در تماس مستقیم است بایستی از فولاد مرغوب و مقاوم در مقابل سایش و قابل آبکاری انتخاب نمود.(فولاد MS60 )
۳- انواع کانال: همانطور که در شکل زیر می بینید کانالها انواع مختلف دارند .ممکن است آنرا مستقیما روی سطح ماتریس ایجاد کنند و یا با گذاشتن دو قطعه به عنوان پل بین بیرون انداز ثابت و ماتریس فضای خالی را جهت هدایت نوار ایجاد کنند.در بعضی مواقع کانال را مستقیما روی بیرون انداز طراحی می کنند.
شکل ۲۶: شکلهای مختلف جهت تعبیه کانال
شکلهای تعبیه کانال
۴- زیر سری: جهت جلوگیری از خمش نوار ،تکیه گاهی در مسیر آن و در امتداد یک طرف از پل های کانال در نظر می گیرند تا نوار به راحتی روی آن سر خورده ؛از قوس برداشتن قبل از ورود به قالب جلوگیری شود .زیر سری را با پیچ به ادامه پل وصل می کنند.
شکل ۲۷: زیر سری
زیر سری
- متوقف کننده ها
چون در قالبهای برش مرحله ای بایستی نوار در ایستگاههای متفاوت توقف کند،لذا باید موقعیت نوار نسبت به این ایستگاهها به راحتی تعیین شود و نوار در هر مرحله از برش دقیقا نسبت به سنبه در موقعیت اصلی خود قرار گیرد.برای این کار از متوقف کننده ها استفاده می کنند که به دو دسته تقسیم می شوند:
۱– متوقف کننده دستی: اساس این سیستم بسیار قدیمی به این صورت است که مانعی را با دست به جلوی مسیر حرکت رانده ،نوار در امتداد مسیر حرکت خود با برخورد به این مانع متوقف می شود و عمل برش در این حالت در اولین ایستگاه صورت می گیرد و در ایستگاههای بعد توقف توسط پین متوقف کننده می باشد.
شکل ۲۸: اساس کار متوقف کننده های دستی
متوقف کننده های دستی
۲- متوقف کننده های خود کار: از این نوع در اکثر قالبهای برشی جدید استفاده می شود که به دلیل دقت زیاد و هزینه و زمان کم و حالت خودکاری در هنگام کار ،مقرون به صرفه تر و تکنیکی تر از نوع دستی می باشد و در انواع مختلف که به ترتیب زیر می باشند طراحی می شوند:
الف)متوقف کننده از نوع پاشنه ای :در این نوع که به طور خودکار با حرکت قالب و مکانیزمهای موجود،حرکت نوار را کنترل می کنند ؛قطعه پاشنه ای شکل نقش اصلی و اساسی دارد و برای کار با آن ،کارگر بایستی نوار را با دست به درون کانال تغذیه کرده ،فشاری را پشت آن اعمال کند .با نفوذ سنبه به داخل ورق قطعه پاشنه ای توسط اهرم مخصوصی که به آن فشار می آورد به طرف بالا رانده می شود تا پس از پایان عمل برش راه عبور نوار باز باشد .به علت فشار مداوم دست،نواربه طرف جلو رانده می شود و چون قالب در این زمان در حال حرکت بوده پاشنه مجددا به جلوی مسیر حرکت نوار می آید و آن را در تکیه گاهی مناسب که بستگی به شکل قطعه دارد متوقف می کند .البته برای برگشت قطعه پاشنه ای از نیروی فنر استفاده می شود.در طراحی این نوع متوقف کننده ها می بایستی به نکات زیر توجه کرد:
۱– شکل عمومی متوقف کننده پاشنه ای: در شکل زیر یک نمونه از این نوع متوقف کننده ها دیده می شود که ذیلا به توضییح اجزای آن می پردازیم:
شکل ۲۹: شکل عمومی و چگونگی کارکرد متوقف کننده پاشنه ای
متوقف کننده های پاشنه ای
A: قطعه پاشنه ای شکل که اندازه و ابعاد آن پس از طراحی ماتریس و بیرون انداز و سایر اجزای پایینی و بالایی قالب با توجه به فضای بازی موجود تعیین می شود.
B : برای ایجاد حرکت لولایی ،از یک پین استفاده شده که از دو طرف در قطعه بیرون انداز و یا قطعه مشابه دیگری گاید می شود و قطعه پاشنه ای می تواند در آن حرکت لولایی داشته باشد.
C : معمولا در اکثر این متوقف کننده ها از یک فنر فشاری جهت برگشت قطعه پاشنه ای و نوسان سریع آن استفاده می کنند.
D : جهت تعیین مقدار کورس حرکتی قطعه پاشنه ای ،از این مجموعه که شامل یک پیچ تنظیم و مهره قفل است استفاده می کنند.
۲- جنس: همانطور که توضییح داده ایم مهمترین عضو این مجموعه قطعه پاشنه ای شکل می باشد که می بایستی جنس آن را از فولاد مقاوم و مرغوب انتخاب نمود.(MS60 )
۳- شکل مقاطع : در طراحی این نوع متوقف کننده بایستی سعی شود که کلیه مقاطع آن نسبت به نیروهای وارده مقاوم باشند، چون در اثر شکستن آن کار قالب مختل می شود.
۴- محل نصب: این نوع متوقف کننده می تواند در قسمتهای مختلف جلوی حرکت نوار را بگیرد،لذا باید مناسب ترین جا را جهت این کار انتخاب نمود تا فضای آزادی برای حرکت آن وجود داشته باشد.
ب) متوقف کننده از نوع میان بر (ساید کاتر): متداول ترین نوع متوقف کننده ای که در قالبهای برش مرحله ای به کار می رود از نوع کناره بر(ساید کاتر) می باشد و دلیل استفاده از آن به خاطر :سرعت،سهولت و دقت بیشتر عمل توقف (استپ) می باشد.
۱– شکل عمومی سنبه های کناره بر: در شکل زیر چگونگی کار و ابعاد خارجی یک سنبه ساید کاتر دیده می شود که ذیلا به توضییح اجزای آن می پردازیم:
شکل ۳۰: ابعاد عمومی سنبه های ساید کاتر
سنبه های ساید کاتر
A: طول برش سنبه های ساید کاتر را می بایستی برابر با فاصله از مرکز تا مرکز دو ایستگاه برش متوالی در نظر گرفت(طول برش سنبه A ،فاصله مرکز تا دو ایستگاه متوالی A ).
D : عرض لبه های برش(عرض مفید) بستگی مستقیم به ضخامت ورق دارد و به صورت زیر تعیین می شود:
تذکر ۱: برای ورق های تا ضخامت ۲ میلیمتر عرض مفید را ۲ برابر ضخامت ورق در نظر می گیرند.(D=2T )
تذکر ۲: برای ضخامتهای ورق از ۲ تا ۴ میلیمتر عرض مفید را ۱٫۵ برابر ضخامت ورق در نظر می گیرند.(D=1.5T )
تذکر۳: برای ضخامتهایی بیش از ۴ میلیمتر عرض مفید را مساوی با ضخامت ورق در نظر می گیرند.(D=T )
۲– جنس و سختی: جنس سنبه های کناره بر را همانند دیگر سنبه های برشی از فولاد آلیاژی (SPK ) مقاوم انتخاب کرده و انرا تا ۵۵ الی ۶۰ راکول سخت می کنند.
۳– از بین بردن گوشه های تیز: در عمل وقتی شکل مقطع سنبه کناره بر ،مستطیل کامل باشد ،لبه های عرضی آن در نقاط مشترک بین دو برش متوالی پیلیسه ای را به وجود می آورند که به شکل زیر می باشد.(شکل الف۳۱) و این پلیسه ها از دقت عرض نوار کاسته مانع حرکت روان نوار در داخل کانال می شود .برای جبران این نقص مقطع مستطیلی را به شکل زیر می سازند.(شکل ب ۳۱) تا گوشه ها تیز در شکم (داخل) نوار تشکیل شده تا مانع از حرکت خوب نوار در داخل کانال نشود.
شکل ۳۱: تشکیل گوشه های تیز و چگونگی از بین بردن آنها با تغییر دادن شکل مقطع برش در سنبه های کناره بر
الف) تشکیل گوشه های تیز در حاشیه نوار
گوشه های تیز در حاشیه نوار
ب) تشکیل گوشه های تیز در داخل نوار
گوشه های تیز در داخل نوار
۴- چگونگی نصب سنبه کناره بر: همانطور که در شکل زیر دیده می شود هنگام برش ،نیروهای جانبی شکل یک نواختی نداشته و فقط به دو سطح از سنبه وارد می شوند .در صورت آزاد یا بلند بودن ،سنبه می شکند و یا خواهد پیچید .در عمل برای جلوگیری از این خطر ؛سنبه های کناره بر را مثل سنبه های دیگر در سنبه گیر نصب می کنند تا علاوه بر جلوگیری از خطرات بالا نصب و تعویض آن نیز با آسانی صورت گیرد.
شکل ۳۲: چگونگی اثر نیروهای جانبی روی سنبه کناره بر
نیروها جانبی روی سنبه کناره بر
۵- تعداد سنبه های کناره بر: ۲ عامل زیر در تعیین سنبه ساید کاتر نقش اساسی دارند:
الف) وقتی عرض نوار یا تعداد ایستگاههای برشی نسبت به ابعاد و دقت قطعه تولیدی زیاد یاشد،برای هدایت دقیق نوار در داخل کانال از دو سنبه استفاده می کنند که معمولا در دو طرف نوار قرار می گیرند.
ب) در اکثر قالبها می توان با استفاده از یک سنبه کناره بر در اولین ایستگاه برش توقف نوار را به طرز مطلوبی انجام داد.
ج) چون سنبه کناره بر هم عمل کنترل و هدایت نوار را به عهده دارد و هم لبه های نوار را به صورت صاف و یکنواخت در می آورد پس در مواردی که لبه های نوار دارای ناصافی باشد می توان از این سنبه برای میزان کردن لبه های نوار در یک یا دو طرف آن استفاده کرد.
منبع:
اصول طراحی و ساخت قالبهای برش
تالیف:سیروس حسن زاده
