گزارش کاراموزی مطالعه و بررسی مراحل تولید قطعات صنعتی در 104 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست

عنوان صفحه

مقدمه

قالب های برش

اصلاحات

برش قیچی

قالب های برش

اجزای ساختمان قالب های برش

عوامل مؤثر در طراحی قالب های برش

پرس ها و تجهیزات کمکی صنعت پرس کاری

ریخته گری تحت فشار در قالب های فلزی (دایکاست)

مدیریت کیفیت

عناصر ساختاری مدیریت جامع کیفیت

مراحل اجرایی مدیریت جامع کیفیت

برآورد هزینه کیفیت در پروژه ها

ساخت هزینه های کیفیت

ساخت فعالیت ها در پروژه ها

نقش مدیریت کیفیت فراگیر

منابع

مقدمه

1- قالب‌های برش

1-1- اصطلاحات

به کمک قالب‌های برش، قطعات از نوار، تسمه‌های فلزی، صفحات یا پروفیل‌های از مواد مصنوعی، کاغذ، چرم، پارچه و مواد آب‌بندی ساخته می‌شود. قالب‌های دوتکه غالباً در پرس بسته شده و در نتیجه حرکت مستقیم‌الخط ماشین به هم نزدیک و دور می‌شوند. از روش‌های ساخت و تولید طبق DIN 8580 غالباً فرآیندهای شکل دادن، قطع کردن و اتصال به کار می‌رود. مطابق با روش تولید قالب‌های به کار رفته با عنوان قالب‌های شکل دادن، قالب‌های برش و قالب‌های اتصال مشخص می‌شود. قالب‌هایی که عملیات برش و شکل دادن و گاهی اتصال را انجام می‌دهند

















1-1-1- قطع کردن

طبق DIN 8588 منظور از قطع کردن برش مکانیکی قطعات بدون ایجاد مواد زاید بی‌شکل و نیز بدون براده است. بنابراین روش برش یک فرآیند ساخت بدون براده‌برداری است و غالباً برای تولید قطعات نازک و با سطح مشخص به کار می‌رود.

روش‌های اصلی کاربردی قطع کردن برش قیچی و برش گوه‌ای است. قالب‌های برش به قالب‌های برش ـ گوه‌ای و مخصوص تقسیم می‌شوند.

1-1-2- شکل دادن

طبق DIN 8582 منظور از شکل دادن، یک فرآیند تولید است که باعث می‌شود روی قطعه جامدی تغییر شکل ماندگاری ایجاد شود.

نام‌گذاری دقیق قالب غالباً با بیان دقیق فرآیند ساخت و تولید و بسته به نحوه گرفته شدن قطعه خام و بیرون انداخته شدن آن از قالب، مثلاً قالب‌های کشش عمیق، قالب‌های خم‌کاری رولینگ و غیره می‌باشد.

1-1-3- متصل کردن

طبق DIN 8593 منظور از متصل کردن، کنار هم قرار دادن دو یا چند قطعه کار به شکل ثابت و مشخص می‌باشد. در قالب‌های برش این نوع اتصال غالباً با در هم پرس کردن، سجاف یا پرچ‌کاری ایجاد می‌شود. بدین ترتیب به قالب‌های پرس‌کاری، سجاف یا پرچ‌کاری موسوم هستند.



1-1-4- قالب‌های مرکب

به کمک قالب‌های مرکب از فرآیندهای ساخت قطع کردن، شکل دادن و متصل کردن دو یا بیش از دو فرآیند اجرا می‌شود، مثلاً برش مازاد خارج و کشش عمیق.

هرگاه تولید قطعه‌ای، کورس‌های متعدد پرس انجام گیرد، قالب مربوطه قالب مرکب سری نامیده می‌شود. قالب مرکب یک مرحله‌ای قالبی است که با یک کورس پرس فرآیندهای مختلف ساخت انجام می‌شود.

1-2- برش قیچی

برش قیچی قطع کردن قطعه کار بین دو لبه برش می‌باشد که از کنار هم می‌گذرند.

خط لبه برش روی قالب و روی قطعه کار ممکن است باز و یا بسته باشد.

1-2-1- واژه‌های پایه

اصطلاحاتی که مربوط به قالب می‌باشد با پسوند «قالب» مانند سنبه قالب، ماتریس قالب و غیره مشخص می‌شود.

اصطلاحاتی که مربوط به قطعه کار می‌باشد با پسوند «قطعه» مانند سطح برش قطعه، گوشه قطعه و غیره مشخص می‌شود.







1-2-2- مراحل برش

برش قیچی با قالب‌های برش مانند عمل قیچی می‌باشد، که قطع شدن قطعه کار با سنبه و ماتریس انجام می‌گیرد.

عمل برش طی مراحل زیر صورت می‌گیرد:

مرحله 1:

مواد در نتیجه نفوذ سنبه ابتدا به صورت الاستیک تغییر شکل می‌دهد.

مرحله 2:

با ادامه نفوذ سنبه در قطعه کار، الیاف مواد باز هم کشیده می‌شود، به طوری که از حد الاستیک تجاوز و تغییر شکل ماندگار ایجاد می‌شود. مواد از خارج به داخل لبه برش کشیده می‌شود و در این منطقه قوس توکشیدگی روی می‌دهد.

مرحله 3:

با نفوذ عمیق سنبه، الیاف مواد باز هم کشیده شده، به طوری که در نهایت بر استحکام برشی (قیچی) غلبه می‌شود. مواد در لبه برش قیچی می‌شود. ترک‌های ایجاد شده از گوشه لبه‌های سنبه و ماتریس به طرف هم حرکت می‌کنند.

مرحله 4:

استحکام سطح باقی‌مانده اکنون آنقدر کوک است که با ادامه نفوذ سنبه، ترک ادامه و شکست مواد روی می‌دهد. سطوح شکست عمودی نیست بلکه نسبت به سطح نوار و سطح بالای قطعه کار مایل است.



مرحله 5:

هنگام نفوذ سنبه در مواد نیروی الاستیک Fe ظاهر می‌شود که به صورت تغییر شکل برگشت فنری مواد عمل می‌کند. بدین جهت سنبه تحت فشار زیاد قرار می‌گیرد. نوار روی سنبه که در حال برگشت به وضعیت اولیه است چسبیده و برای جدا کردن آن باید بیرون‌انداز قرار داده شود.

مرحله 6:

بعد از برگشت کامل سنبه، مواد به خاطر خاصیت برگشت فنری دچار تغییر شکل می‌شود. برگشت فنری منجر به این می‌شود که سوراخ‌ها کمی کوچکتر و قطعات برش خورده کمی بزرگتر از قطر سنبه یا محفظه خالی ماتریس گردد.

1-3- قالب‌های برش

طبق DIN 8588 قالب‌های برش قیچی به طور اختصار قالب‌های برش نامیده می‌شود. برای نام‌گذاری این قالب‌ها می‌توان آنها را با توجه به نقطه نظرات زیر تقسیم‌بندی کرد:

* برش مازاد خارج (blanking) * برش دقیق * برش بدون مازاد

* برش گوشه‌زنی * برش فاق * برش فرم پانچی

* سوراخ‌کاری (punching) * دوره‌بری قطعات کشش * دوره‌بری تکمیلی

* برش موضعی * دوره‌بری قطعات فورج

بنابراین قالب‌ها با توجه به موارد فوق قالب‌های برش مازاد خارج، قالب‌های برش گوشه‌زنی، قالب‌های سوراخ‌کاری و غیره نامیده می‌شوند.

برش مازاد خارج (blanking)

برش مواد در امتداد یک خط برش بسته جهت ایجاد شکل خارجی قطعه کار می‌باشد.

برش گوشه‌زنی

برش مواد در امتداد یک خط برش باز می‌باشد که طی آن قطعه نهایی یا نیمه تمام تهیه می‌شود.

سوراخ‌کاری (برش مازاد داخل) (punching)

برش در طول یک خط برش بسته جهت ایجاد شکل داخلی مطلوب است.

برش فاق

جدا کردن و برش موضعی در قطعه کار در امتداد یک خط برش آزاد است.

دوره‌بری

برش مواد در حاشیه قطعه کار و یا برش اضافات ماشین‌کاری در طول خط برش بسته یا باز می‌باشد. برای برش پلیسه یا مازاد یک قطعه ریختگی، آهنگری یا پرس شده از قالب دوره‌بری استفاده می‌شود.







برش موضعی

برای برش موضعی داخل یا حاشیه قطعه کار و در امتداد خط برش بار به کار می‌رود.

دوره‌بری تکمیلی

برای جدا کردن حاشیه باریک در امتداد خط باز یا بسته روی قطعه کار برش‌کاری اولیه شده برای به دست آوردن سطح برش براق و عمودی به کار می‌رود.

در این فرآیند مازاد به شکل براده است. بدین جهت جزو فرآیندهای براده‌برداری می‌باشد. به خاطر این که ابزار لازم همان قالب برش می‌باشد در اینجا مطرح شده است.

برش دقیق

برش مواد جهت ایجاد شکل داخلی یا خارجی با سطح برش عمود بر سطح قطعه کار می‌باشد، ضمناً سطح برش آن زبری کمتری دارد. در برش دقیق باید قطعه کار به طور خاصی گرفته شود، این روش دیگر نیازی به قالب برش تکمیلی ندارد.

برش فرم پانچی

برای جدا کردن تکه تکه ذرات مواد در امتداد خط برش باز با مسیر دلخواه به کار می‌رود.



برش بدون مازاد

برای برش مواد در امتداد خط برش باز و بسته به کار می‌رود، به طوری که هیچ‌گونه مازادی در آن به وجود نمی‌آید. بنابراین از یک قطعه خام یا نیمه تمام چندین قطعه کار به دست می‌آید.

1-3-2- تقسیم‌بندی طبق جریان تولید

در این تقسیم‌بندی، قالب‌های برش از نظر تعداد فرآیندهای به کار رفته و نیز ترتیب آنها بررسی می‌شود.

1-3-2-1- قالب‌های ساده

در قالب‌های ساده همواره فقط یک فرآیند مثلاً برش گوشه‌زنی، سوراخ‌کاری یا دوره‌بری و غیره به کار می‌رود.

برای تولید قطعه کار نشان داده شده با قالب یک مرحله‌ای باید ابتدا با قالب برش مازاد خارج قطعه خام تهیه شود. سپس قطعه تهیه شده با قالب مثلاً به طور دستی در قالب سوراخ‌‌کاری قرار داده می‌شود.

در اینجا برای هر مرحله کاری یک ضربه و یک قالب لازم است. دقت فرم داخل به فرم خارج بستگی به کیفیت گرفتن قطعه کار و نیز راهنمای سنبه دارد. وقتی یک فرآیند به کار می‌رود، دقت فقط بستگی به راهنمای سنبه دارد.







ملاحظات ویژه در قالب‌های ساده

برای تعیین دقیق وضعیت قطعه خام میانی نیاز به قطعه‌گیر است که به عنوان قطعه لایی نیز عمل می‌کند. این قطعه ضمناً فاصله لازم بین بیرون‌انداز و ماتریس را ایجاد می‌کند.

هرگاه مثلاً فقط برش مازاد خارج انجام می‌گیرد، بهتر است که ماتریس در یک صفحه گیرنده چدنی نصب شود. ضمناً ماتریس دارای مخروط خارج و حلقه گیرنده دارای مخروط داخل است. حلقه گیرنده با رزوه ظریف و یا توسط 4 تا 6 پیچ به طرف صفحه گیرنده بسته می‌شود. به واسطه دو سطح مخروط، ماتریس در مرکز قرار می‌گیرد. در این طرح می‌توان ماتریس را به راحتی تعویض و صفحه گیرنده را برای قالب‌های با اندازه تقریباً یکسان به کار برد.

برای این که قالب به راحتی و به خوبی روی میز پرس بسته شود، منطقی است از یک صفحه پایه استفاده شود. وقتی تعداد قطعات کمتر و دقت مطلوب پایین باشد، بدون نیاز به طراحی ویژه می‌توان سنبه را به سینه پرس بست. اگر برخلاف خواسته قبل تعداد قطعات و نیز دقت مطلوب بالا باشد، باید سنبه مجهز به تجهیزات راهنمای خاصی باشد.

برای جدا کردن قطعه کار سوراخ شده از روی سنبه بیرون‌انداز و نیز برای بیرون انداختن قطعه کار از قالب پران استفاده می‌شود. هرگاه چنین راه‌حلی ممکن نباشد پنس، انبر و غیره و یا هوای فشرده به کار می‌رود. بیرون‌انداز می‌تواند روی قالب بوده و یا به طور قابل تنظیم روی پرس بسته شود.

هرگاه به دلایل معینی خواسته شود که پلیسه ایجاد شده در یک سمت قرار گیرد، می‌توان در ادامه کار، سمت پلیسه‌دار قطعه خام میانی را به طرف بالا یا به طرف پایین قرار داد.

قالب‌های ساده غالباً برای تولید قطعات ساده در تیراژ بالا به کار می‌رود.

1-3-2-2- قالب‌های مرکب

در قالب‌های مرکب، بیش از یک فرآیند برش به کار می‌رود، مثلاً سوراخ‌کاری و برش مازاد خارج. این قالب‌ها با توجه به ترتیب در نظر گرفته شده به قالب‌های برش مرکب سری و قالب‌های برش مرکب یک مرحله‌ای تقسیم‌بندی می‌شود.

قالب‌های برش مرکب سری

در قالب برش مرکب سری فرآیندهای مختلف برش پشت سر هم انجام می‌گیرد.

برای ساخت قطعه کار نشان داده شده، در یک کورس پرس نوار سوراخ‌کاری شده و نیز قسمت سوراخ شده قبلی برش مازاد خارج می‌شود. سپس نوار دقیقاً به اندازه پیشروی V به جلو رفته، به طوری که وضعیت سوراخ نسبت به حفره ماتریس سنبه مازاد خارج در موقعیت تعیین شده قرار گیرد. هر قدر نوار به دقت پیشروی کند به همان میزان قطعه کار دقیق می‌باشد.

برای ساخت یک قطعه کار با این روش چندین کورس لازم است. تعداد آن بستگی به مراحل کار تعیین شده است. حداقل تعداد کورس درست برابر با تعداد فرآیندهای برش است. برای قطعه کار دو کورس لازم است: یک کورس برای سوراخ‌کاری و یک کورس برای برش مازاد خارج. تقسیم تولید به مراحل زیاد هم ممکن است، این کار در قطعات پیچیده که دقت ابعادی بالا است به کار می‌رود. با این همه هزینه بالای تولید فقط در تیراژ بالا مقرون به صرفه است. مزیت دیگر در این است که فرآیندهای مختلف در یک قالب قابل اجرا است.

علی‌رغم موارد فوق توجه شود که قطعات برش خورده در هر دو سمت پلیسه دارد. این پلیسه‌ها را می‌توان در بشکه‌های پرداخت یا به روش‌های الکتروشیمیایی برطرف نمود.

ملاحظات ویژه در قالب‌های برش مرکب سری

تقسیم‌بندی تولید به مراحل زیاد عملاً منجر به لاغر شدن سنبه می‌شود که باید با قطعات اضافی آن را تقویت کرد. خود این قطعات از پایه یا صفحاتی عبور کرده و حمایت می‌شود. این کار دقت لازم وضعی و پایداری سنبه را تعیین می‌کند. با افزایش تعداد سنبه تعداد حفره در ماتریس هم افزایش می‌یابد، که در نتیجه قالب برش مرکب سری از نظر طول بزرگتر می‌شود. هرگاه سوراخ‌های چهارگوش در قطعه کار لازم باشد، این خطر وجود خواهد داشت که فاصله بین لبه‌های برش در نقاط “a” کوچک و به هنگام سخت‌کاری ماتریس، در این محدوده ترک ایجاد می‌شود. هرگاه حفره دو مرحله پشت سر هم تنگ هم قرار گیرند، می‌توان یک ایستگاه خالی (هرز) در نظر گرفت.



1-4-5- جعبه ماتریس

در قالب‌های با صفحه روبند می‌توان صفحه پایه، ماتریس، زوار و صفحه روبند به صورت یک مجموعه به اصطلاح «جعبه ماتریس» مطرح شوند. این جعبه ماتریس‌ها در ابعاد مختلف و بدون حفره ماتریس را می‌توان از شرکت‌های سازنده به عنوان قطعات استاندارد تهیه کرد.

1-4-6- سنبه

فرم سنبه با شکل قطعه کار مطابقت دارد (زاویه a = 0°). بسته به ابعاد و نوع ساخت، سنبه بدون پله و یا پله‌دار تنه‌دار می‌باشد. بنابراین مثلاً سنبه‌های سوراخ‌کاری استوانه‌ای بدون پله غالباً در قالب‌های برش با راهنمای صفحه‌ای به کار می‌رود. سنبه‌های تنه‌دار ترجیحاً در قالب‌های با میل راهنما استفاده می‌شود، که در مورد این‌ها قبل از عمل برش‌کاری انجام نمی‌شود. سنبه استحکام خود را با تنه تقویت شده به دست می‌آورد.

بستن سنبه در صفحه سنبه‌گیر در صورت کم بودن نیروی بیرون‌انداز با بزرگ کردن سر سنبه به صورت ریختن رزین و یا چسباندن سنبه انجام می‌شود. در غیر این صورت سر سنبه با یقه استوانه‌ای یا مخروطی طراحی می‌شود، البته شکل استوانه‌ای نسبت به شکل مخروطی ترجیح داده می‌شود. در صورت کافی بودن ابعاد سطح مقطع، سنبه را می‌توان از ته سنبه روی صفحه ضربه‌گیر با پیچ محکم بست. اگر سطح مقطع سنبه بزرگ نباشد، سنبه به صورت فلانچ طراحی می‌شود. اگر سنبه بتواند بچرخد، که قبل از همه در سنبه‌های غیردایروی در نوع تنه‌دار و بدون صفحه روبند ممکن است، باید از پین مانع چرخش نیز استفاده کرد.

سنبه‌های لاغر فرم سوراخکاری دایره‌ای یا چهارگوش سنبه‌های سوزنی نامیده می‌شوند. این سنبه‌ها را به صورت سخت‌کاری و سنگ‌زنی شده می‌توان از شرکت‌های مربوطه و تخصصی تهیه کرد. سنبه‌های سوزنی با کله یا بدون کلگی بوده و نیز پله‌دار یا بدون پله می‌باشد. در سنبه‌های برش بدون کله، سمت کلگی نرم بوده، به طوری که در صورت نیاز می‌توان آن را چکش‌کاری کرد. قطر آن طبق میدان تلرانس h6 سنگ‌زنی می‌شود. در سنبه‌های پله‌دار دقت لنگی mm 5 است. سنبه‌های چهارگوش را می‌توان با همین طرح و شرایط تهیه کرد.

در قالب‌های برش کوچک بدون راهنما، سنبه و دنباله قالب به صورت یکپارچه ساخته می‌شود یا سنبه در صفحه سنبه‌گیر قرار گرفته و با هم به دنباله قالب بسته می‌شود. برای صرفه‌جویی در فولادهای ابزاری گران در قالب‌های برش بزرگ بدون راهنما، دنباله قالب با پیچ به سنبه یا سنبه روی صفحه سنبه‌گیر بسته می‌شود.











1-4-6-1- کمک سنبه‌ها

کمک‌سنبه‌ها برای تقویت و نیز برای جلوگیری از خمش یا کمانش سنبه‌های لاغر به کار می‌رود.

سوراخ کمک‌سنبه‌های آزاد به اندازه قطر سنبه‌ها برقوزنی شده و بین سنبه و صفحه روبند قرار می‌گیرد.

سنبه‌های زیر mm 2 طوری مونتاژ می‌شود که هدایت آن توسط کمک‌سنبه انجام گیرد. سنبه می‌تواند فقط در قسمت پایین روی یک پین کمکی کلفت بنشیند.

در سنبه‌های سوزنی چهارگوش یا فرم‌دار کمک‌سنبه‌ها دوپارچه و یا چندپارچه ساخته می‌شود، زیرا درآوردن راهنما و گرفتن کمک‌سنبه در صفحه آسان‌تر از درآوردن مجرا و راهنما برای سنبه‌های سوزنی است. لوله سنبه را می‌توان با مواد مصنوعی پر کرد تا سنبه به خوبی و اطمینان بیشتر بنشیند.

کمک‌سنبه‌هایی که از صفحه روبند بیرون می‌زنند نباید در قالب‌های سوراخ‌کاری با صفحه راهنما خیلی بزرگ باشند، در غیر این صورت قطعه کار، خاصه از ورق‌های نازک، هنگام پران در سمت صفحه روبند، خمیده می‌شود.

1-4-6-2- قطعات تکیه‌گاهی

در سنبه‌های پله‌دار و کمک‌سنبه‌ها که از صفحات روبند می‌گذرند باید بین صفحه سنبه‌گیر و صفحه روبند، قطعات تکیه‌گاهی قرار داده شود. بدین وسیله از آسیب دیدن ابزار هنگام تنظیم عمیق سینه پرس جلوگیری می‌شود. قطعات تکیه‌گاهی طوری قرار داده شود که روی کانال هدایت نوار قرار نگیرد وگرنه صفحه روبند هنگام اعمال بار خمیده می‌شود. هنگام سنگ‌زنی مجدد سنبه، باید قطعه تکیه‌گاهی نیز سنگ‌زنی شود.

سنبه با سطح مقطع کوچکتر از mm2 10 اصولاً تقویت می‌شود. قطعات تکیه‌گاهی هنگام تنظیم ابزار نقش مهمی دارند، بدین ترتیب که در حرکت غیرعمدی و اشتباهی سینه پرس از آسیب دیدن قالب جلوگیری کند.

1-4-7- صفحه سنبه‌گیر

صفحه سنبه‌گیر که درست همان حفره ماتریس را دارد، سنبه را در خود نگه می‌دارد. حفره آن به طور کاملاً دقیق عمود بر سطوح صفحه سنبه‌گیر ماشین‌کاری، تیزی‌های حفره پخ‌زنی و سنبه به طور پرسی در آن مونتاژ می‌شود.

بدین وسیله هنگام بالا رفتن سینه پرس، سنبه از صفحه سنبه‌گیر بیرون نمی‌آید، البته در سنبه‌های با سطح مقطع دایره انتهای آن کلگی کوچکی دارد. سطح بالایی سنبه‌ با سطح صفحه سنبه‌گیر باید هم‌ارتفاع باشد.

روش چسباندن سنبه وقتی سنبه کوچک و یا نیروی بیرون‌انداز طرف سنبه کوچک می‌باشد، ارزان‌تر، سریع‌تر و بهتر است. در این حالت توجه شود که شکاف چسبی فقط حدود صدم میلی‌متر است.

اگر اتصال صفحه سنبه‌گیر با سنبه با ریختن رزین مواد مصنوعی انجام می‌گیرد، باید سطوح حفره صفحه سنبه‌گیر زبر باشد. با نیروهای بیرون‌انداز طرف سنبه بدین ترتیب مقابله می‌شود که در قسمت گیرنده سنبه شیار، سوراخ پاپین پیش‌بینی می‌شود.

اگر سطح مقطع سنبه به اندازه کافی بزرگ باشد می‌توان بسته به نیروی بیرون‌انداز طرف سنبه با یک یا چند پیچ آلن به صفحه پشت‌بند محکم کرد.

در سنبه‌های الماسه فرض بر این است که با یک ماشین اسپارک ویژه بتوان پیچ‌بری کرد. اگر ماشین‌ اسپارک در اختیار باشد می‌توان سوراخ عرضی در سنبه ایجاد و پین گیرنده در آن جا زد. این پین نیروهای بیرون‌انداز طرف سنبه را تحمل می‌کند.

1-4-8- صفحه ضربه‌گیر

از آنجا که نیروی برش صفحه پشت‌بند روی سنبه منتقل می‌شود، سنبه‌های سوراخ‌کاری کوچک در صورت تنش سطحی بالا می‌تواند روی صفحه پشت‌بند جا بیندازد. بدین جهت در تنش سطحی بیش از N/mm2 250 از صفحات ضربه‌گیر استفاده می‌شود. ضخامت صفحه ضربه‌گیر حدود mm 5 است.

1-4-9- صفحه پشت‌بند

روی صفحه پشت‌بند، که ابعاد آن مانند صفحه سنبه‌گیر است، دنباله قالب بسته می‌شود. ضخامت صفحه پشت‌بند بسته به ابعاد دنباله قالب mm 28 – mm 18 است.