فرمت فایل: word
تعداد صفحه:114
فهرست مطالب
مقدمه ۱
فصل اول
۱- صنعت فورج ۵
۱-۱- انواع عملیات آهنگری ۹
۱-۱-۱- از جهت درجه حرارت ۹
۲-۱-۱- از دید چگونگی تغییر شکل ۱۱
فصل دوم
۲- تجهیزات آهنگری ۱۹
۱-۲- چکش ها و پرسهای فورج ۱۹
۲-۲- نمودار گردشی ۲۲
۲-۳- اجزای سیستم فورج ۲۳
فصل سوم
۳- اصول آهنگری ۲۶
۱-۳- مراحل اصلی شکل دادن با فلش ۲۶
۲-۳- نحوه سیلان فلز در فرایند فورج ۲۹
۳-۳- دسته بندی قطعات فورج ۳۸
فصل چهارم
۴- اصول طراحی قالبهای فورج ۴۱
۱-۴- طراحی قالبهای بسته آهنگری ۴۴
۲-۴- مواردی که باید در طراحی قالبهای فورج رعایت شود ۵۳
فصل پنجم
۵- توسعه یک سیستم ابزار انعطاف پذیر ۶۱
۱-۵- طراحی ابزار ۶۳
۲-۵- سیستم برای تراز و بست قالبها ۶۶
۳-۵- سیستم برای راهنمایی بین قسمت بالا و پایین ۶۶
۴-۵- سیستم تعویض سمبه ۶۷
۵-۵- سیستم تعویض سریع قالب ۶۷
۶-۵- زمان انجام طراحی ۷۲
۷-۵- روشهایی برای جاسازی قطعات قالب ۷۳
فصل ششم
۶- انعطاف پذیر ساختن ۸۸
۱-۶- قالبهای چند تکه ۹۰
۲-۶- سیستم های قالب چند تکه فورج ۹۶
۳-۶- قالبهای چند تکه در آهنگری دقیق آلومینیوم ۱۰۲
۴-۶- سایش قالب و کنترل آن ۱۰۶
نتیجه گیری ۱۰۸
منابع ۱۰۹
منابع:
۱٫ Development of a flexible tool system for small Quantity production in cold forging
L.S. Nielsen, S. Lassen, C.B. Andersen. Journal of materials processing Technology (1997)- 36- 42
2. Praxis wissen umformtechnik by Heinz Tschatsch
3. Metals Hand book Ninth Edition volume 14 Forming and Forging
4. Some current development trends in metal- forming technology R. Kopp Germany
5. Expert system for hot forging design
Angelo caporalli , Luciano Antonio Gileno. 1993 (131- 130) Journal of Materials Technology.
6. For Ging PRACTICE vol 1 , vol 2
7- طراحی قالبهای آهنگری قطعات دوار به کمک کامپیوتر، محمد بخشی جویباری (۱)، دکتر محمدجواد ناطق (۲) دانشگاه تربیت مدرس
۸- قالبهای آهنگری و عوامل شکست در آنها، فخرالدین اشرفی زاده، دانشکده صنعتی اصفهان.
۹٫ Die design by a Thomas
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.
۱- 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.
قابلیت کوره‌کاری و فورج قطعات فولادی، به مواد آلیاژی موجود در آنها بستگی دارد. هر چه مقداری کربن فولادها کمتر باشد، می‌توان حرارت شروع آهنگری را افزایش داد.
در پروسة فورجینگ با افزایش مقدار کربن در فلزات از قابلیت فرم‌گیری و آهنگری آنها کاسته می‌شود. همچنین فولاد‌هایی برای عملیات فورج مناسب می باشند که مقدار فسفر و گوگرد آنها از ۱% بیشتر نباشد و اگر مقداری گوگرد در فولاد زیاد باشد باعث ایجاد و شکستگی و ترک‌هایی بر روی فولاد گداخته می‌گردد.
در ساخت قالبهای فورج از روشهای جدید تکنولوژی ماشینکاری و اسپارک استفاده می کنند، به این شکل که ابتدا محفظة قالبهای فورج را با روش سنتی ماشینکاری می‌کنند و اندازه نهایی را با ساختن الکترودهای مسی که شکل و ابعاد دقیق قطعه کار است، با عملیات اسپارک اورژن انجام می دهند.
البته مدلهای مسی (الکترودها) با روش کپی کاری گرافیت روی دستگاه سه بعدی کپی سازی طراحی و ساخته می‌شوند.
در طراحی و ساخت قالبهای فورج باید به قدرت بلوک‌ها، اسکلت قالبهای فورج، با توجه به فشار بالا، و مقدار تناژ لارم و نیزوی که برای تولید به کار می رود، توجه نمود.
بلوک‌ها و ساختمان قالب باید توانایی تحمل فشارهای عمودی (فشارهای پرسی) و فشارهای جانبی (عکس العمل داخلی قالب) را داشته باشند و در به کارگیری فولادهای آلیاژی با استفاده از جداول فولادها، بهترین انتخاب را انجام داد.
در عملیات حرارتی که شامل آبکاری و برگشت فولادهای قالب است، باید نهایت دقت و حوصله را به کاربرد و توجه کرد که عمق شیارهای پیرامون حفره‌ها و محفظه‌های مادگی قالب (محل فرار مازاد مولد اولیه قطعات کار) طوری محاسبه و تعیین شود که حجم اضافی مواد درون آن را پر کند و اضافه نیاید، زیرا باعث بازماندن درز قالب‌شده و از اندازة قطعه کار فورج شده، خارج می‌گردد.
قالب فورج معمولاً پس از ماشینکاری قطعات و سنگ زنی، مورد عملیات حرارتی قرار می‌گیرند و بعد از پرداخت کاری و مونتاژ نهایی در تولید به کار می روند. برای اقدام به تولید انبوه قطعات صنعتی که اکثراً دارای استحکام بالا و مقاومت‌های فشاری، کششی و برشی بالایی هستند، از روش فورج (آهنگری) و ماشین‌های مخصوص (پرسهای فورج) و ابزار‌های دقیق (قالبهای فورج) استفاده می‌شود.
در روش فورجینگ قطعات و بلوک‌های قالب فورج از فولادهای گرم کار ساخته می‌شوند. حفره و محفظة قالب فورج باید اندازة دقیق قطعات تمام شده را دارا باشد تا مادة اولیه قطعات فورج شده با حجم و اندازه معین و در حالت گداخته و با حرارت دهی لازم در فضای قالب با فشار ضربه، فرم نهایی را بگیرند.
با استفاده از تجارب کاربردی در صنعت فورجینگ می‌توان کیفیت قطعات تولیدی فورج شده را افزایش داد.
مثلاً بعد از عملیات پرسکاری فورج قطعات فولادی، محیط و روش خنک کاری باید با بررسی های متالوژیکی انجام گیرد و مسائلی مانند نوع فولاد فورج شده و سختی پذیری و ضخامت مقطع آن در نحوة خنک کاری مؤثر است.
در مواردی سطح خارجی فولاد گداخته و اکسید شده و با لایه‌ای پوشیده می‌شود که قبل از شروع عملیات فرم دهی، باید لایه را جدا کرد و قطعات فولادی و گداخته را حتی المقدور و با دقت و به شکل آرام و یکنواخت سرد کرد تا از بوجود آمدن تنش و ایجاد ترک در قطعات جلوگیری شود تا محصولات تولید شده دارای مقاومت و استحکام بالایی باشند.
در صنعت فورجینگ از کوره‌های آهنگری معمولی و گاهی کوره‌های پیشرفته و مدرن برای حرارت دادن قطعات فورج استفاده می‌شود.
مقاله بررسی امکان‌پذیری طراحی و ساخت قالبهای فورج مدولار Modular
