|
پایان نامه بررسی امکان پذیری طراحی و ساخت قالبهای فورج مدولار(MODULAR)
پایان نامه بررسی امکان پذیری طراحی و ساخت قالبهای فورج مدولار(MODULAR)در 114 صفحه ورد قابل ویرایش
|
|
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 7562 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 114 |
پایان نامه بررسی امکان پذیری طراحی و ساخت قالبهای فورج مدولار(MODULAR)در 114 صفحه ورد قابل ویرایش
«به نام خدا»
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.
با توجه به آمار و ارقام و تحلیل‌های علمی و کاربردی صنعتی که انجام شده است، باید پروسة طراحی و ساخت قالبهای فورج که شامل طراحی علمی و محاسباتی قالب است و انتخاب مواد قالب و مراحل ساخت و ماشینکاری و عملیات حرارتی قطعات و مونتاژ قالب به شکل صحیح و علمی انجام شود تا قالبها عمر و بازدهی مفیدی داشته باشند و محصولات تولیدی اشان نیز کیفیت مطلوب، عالی و استانداردی را پیدا نمایند.
آهنگری قدیمی ترین و اصلی ترین روش شکل دادن فلزات است. آهنگری به معنای تغییر شکل مواد با فشار بین قالبها، احتمالاً قدیمی ترین روشی است که توسط انسان به کار گرفته شده است تا فلزات را به شکل مناسبی در آورد. طی سالهای متمادی صنعت آهنگری مراحل پیشرفت را طی نموده است.
شکل دادن طبق DIN 8580 یعنی «تولید با روش تغییر شکل خمیری (پلاستیکی) یک جسم جامد که در آن جرم و نیز همبستگی آن حفظ شود.
طبق یک تقسیم بندی در روشهای شکل دادن براساس تنشهای غالب موجود در منطقه شکل دادن، شکل دادن با قالب بسته آهنگری و شکل دادن با قالب باز در این تقسیم بندی روشهای شکل دادن، جزء زیر مجموعه‌های شکل دادن فشاری می باشند.
از قابلیت‌های روش فورج در تولید فرآورده‌های صنعتی می‌توان به کاهش هزینه و انبوهی تولید، و از معایب این روش به کمتر دقیق بودن قطعات تولید شده اشاره کرد.
موضوع مورد بحث، بررسی امکان‌پذیری طراحی و ساخت قالبهای فورج مدولار می‌باشد یعنی انعطاف پذیر کردن قالب فورج، یا قطعه قطعه کردن قالب فورج، یعنی در ساخت قالب از چندین قطعه استفاده شود به صورت Modular. که از کنار هم قرار گرفتن آنها، کل قالب شکل می‌گیرد.
هدف این طرح آن است که یک قالب تنها برای تولید یک قطعه یا یک محصول نباشد، بلکه با جابه‌جا کردن مدولهای آن و جایگزین کردن مدول مناسب بتوان محصول دیگر را تولید کرد.
حتی اگر قسمتی از قالب دچار مشکل شد یعنی ترک بردار یا بشکند می‌توان مدول آسیب دیده را خارج کرد و مدول مناسب را در سرجای خود جازد. مهم آن است که این طرح باعث می شود، زمان طراحی فوق‌العاده کاهش یابد، و یک کاهش مهم در هزینه‌های ابزار ایجاد میشود.
این امر همچنین باعث تنوع در محصولات تولیدی خواهد شد و ما می توانیم در کوتاهترین زمان ممکن با تعویض قسمتهایی از قالب با مدولهای مناسب، محصول جدید دیگری را تولید کنیم و میزان تولیدات محصولها را نیز افزایش می دهد.
فصل اول:
1- 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.
در روش فورجینگ (آهنگری) مواد کار با قابلیت کوره‌کاری، و در حالت گداخته، فرم لازم را می گیرند. این قطعات دارای مقاومت و استحکام بیشتری نسبت به قطعات مشابه ماشینکاری شده هستند.
زیرا در پروسة آهنگری مواد اولیه قطعات به هم فشرده شده و قطعات مهمی مانند، میل لنگ‌ها، دسته پیستون ها و … ساخته می‌شوند.
از قابلیت‌های روش فورج در تولید فرآورده‌های صنعتی می‌توان به کاهش هزینه و انبوهی تولید، و از معایب این روش به کمتر دقیق بودن قطعات تولید شده اشاره کرد.
اکثر فلزات چکش خوار مانند فولادها، و آلیاژ‌های مس، آلیاژ‌های آلومینیوم و … قابلیت عملیات آهنگری را دارند.
چدن خاکستری جزء فلزاتی است که خاصیت آهنگری نداشته، زیرا امکان شکستگی در آن وجود دارد.
فصل ششم:
6- انعطاف پذیر ساختن
گرایش های مختلف در تکنولوژی شکل دهی فلز که تکنولوژی تولید و ساخت دستگاههای آینده را تغییر خواهند داد، در حال ظهور می باشند در این بخش، کوتاه کردن، انعطاف پذیر ساختن و ادغام تعدادی از فرآیند را شرح می دهد.
به علاوه بهینه سازی و شبیه سازی FEM نیز که در مقاله دیگری گزارش شده‌اند، ابزار‌هایی با اهمیت روزن افزودن برای ایجاد فرآیندها و دستگاههای جدید یا پیشرفته می‌باشند.
از نظر کاهش هزینه های تولید، افزایش سازگاری با محیط و ساخت محصولاتی با یک کیفیت استاندارد معین، فرآیندهای طولانی و پیچیده باید تا حد ممکن با لزوم کوتاه ساخته شوند.
هزینه، کیفیت، زمان تولید و سازگاری محیطی فرآیندها و محصولات همگی نقش رقابتی تعیین کننده‌ای در مهندسی تولید دارند.
آنها فرصت ها و چالش‌های جدیدی برای فرآیندهای تولید شکل دهی فلز ایجاد می‌کنند.
گرایش‌های پیشرفت و توسعه در تکنولوژی شکل دهی فلر:
- کوتاه کردن فرآیند
- بهینه سازی و شبیه سازی واقع گرایانه
- تکنولوژی سازه تو خالی
- ادغام چند فرآیند
- انعطاف پذیر ساختن
با کوتاه کردن فرآیند چند نتیجه مثبت حاصل می شود،
مانند زمان تولید کوتاه‌تر، هزینه‌کمتر، مصرف انرژی کمتر،
از طرفی فرآیند توانایی خود را در ساخت انواع محصولات مختلف از دست می دهد. یک واحد چند منظوره یک خط تک منظوره میشود که در آن محصولات خاص می توانند در مدت زمان بسیار کوتاهی تولید شوند.
= راندمان
= انعطاف پذیری
افزایش انعطاف پذیری مهندسی تولید و بنابراین تکنولوژی شکل دهی فلز دلایل مختلفی دارد. ماشین‌های تک منظوره گران بها اغلب اوقات از لحاظ اقتصادی پایدار نبوده‌اند.
مراکز ساخت انعطاف پذیر، که در آنها می‌توان با حداکثر سرعت ممکن دقیق ترین محصولات پرداخت شده و نیمه پرداخت شده را با ویژگی‌های بهینه و بدون تلاش زیاد ابزار و ماشین آلات ساختن، اهمیت پیدا می‌کنند.
برای انعطاف پذیر ساختن فرآیندهای شکل دهی، می‌توان از تکنیک‌های مختلفی استفاده کرد.
با کنترل هوشمند قالبهای عمومی ساده و با قرار دادن قطعه کاری، که به فرآیندهای جدید و انعطاف پذیری شکل دهی می انجامد، می‌توان وابستگی به قالبهای خاص را حذف کرد.
به طور مثال در پرسکاری گرم باز روبوتی، از یک روبوت پرسکاری با کنترل 6 محوری استفاده میشود که قادر به نگه داشتن قطعه کار در هر وضعیت در طی عمل پرسکاری می‌باشد.
1-6- قالبهای چند تکه (modular)
این قالبها از نظر صرفه اقتصادی در تولید بعضی از پتک‌کاری‌ها به کار می روند. به طور کلی آنها عمر ماتریس را که در آن قرار دارند افزایش می دهند. استفاده از روش‌جاسازی می تواند هزینه‌های تولید را کم کند. یعنی چند قالب جاسازی شده تنها با هزینة یک قالب یک تکه ساخته می‌شوند. زمان لازم برای تعویض و جاگذاری قطعات کوتاه است زیرا در حال استفاده از اولین ست (set) می‌توان دومین ست را سرهم کرد.
در یک قالب چند تکه می‌توان پتک کاری دقیق تری نسبت به یک قالب یک تکه انجام داد.
فولادها با ظرفیت آلیاژی بالاتر و سفتی بیشتر می توانند در قالبهای جاسازی استفاده شوند که هم ایمن تر و هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر نسبت به قالبهای یک تکه است.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه..................................................................................................................... 1
فصل اول
1- صنعت فورج.................................................................................................... 5
1-1- انواع عملیات آهنگری.................................................................................. 9
1-1-1- از جهت درجه حرارت........................................................................... 9
2-1-1- از دید چگونگی تغییر شکل..................................................................... 11
فصل دوم
2- تجهیزات آهنگری............................................................................................. 19
1-2- چکش ها و پرسهای فورج.......................................................................... 19
2-2- نمودار گردشی .......................................................................................... 22
2-3- اجزای سیستم فورج................................................................................... 23
فصل سوم
3- اصول آهنگری................................................................................................. 26
1-3- مراحل اصلی شکل دادن با فلش................................................................. 26
2-3- نحوه سیلان فلز در فرایند فورج................................................................. 29
3-3- دسته بندی قطعات فورج............................................................................. 38
فصل چهارم
4- اصول طراحی قالبهای فورج............................................................................ 41
1-4- طراحی قالبهای بسته آهنگری..................................................................... 44
2-4- مواردی که باید در طراحی قالبهای فورج رعایت شود.............................. 53
فصل پنجم
5- توسعه یک سیستم ابزار انعطاف پذیر............................................................. 61
1-5- طراحی ابزار............................................................................................... 63
2-5- سیستم برای تراز و بست قالبها................................................................. 66
3-5- سیستم برای راهنمایی بین قسمت بالا و پایین............................................ 66
4-5- سیستم تعویض سمبه................................................................................. 67
5-5- سیستم تعویض سریع قالب......................................................................... 67
6-5- زمان انجام طراحی..................................................................................... 72
7-5- روشهایی برای جاسازی قطعات قالب........................................................ 73
فصل ششم
6- انعطاف پذیر ساختن........................................................................................ 88
1-6- قالبهای چند تکه ......................................................................................... 90
2-6- سیستم های قالب چند تکه فورج................................................................. 96
3-6- قالبهای چند تکه در آهنگری دقیق آلومینیوم.............................................. 102
4-6- سایش قالب و کنترل آن.............................................................................. 106
نتیجه گیری............................................................................................................ 108
منابع...................................................................................................................... 109
سپاسگذاری........................................................................................................... 110
