طرح توجیهی فرم دهی فلزات به روش کشیدن

فصل اول خلاصه گزارش]

فرآیندهای شکل دهی فلزات

روشهای تولید (قسمت اول) تمامی وسایلی که در گوشه و کنار محیط زندگی خود با آن سر و کار داریم و از آنها استفاده میکنیم حاصل انجام یکسری فرآیندهای عملیاتی با استفاده از دستگاهها ، نیروی انسانی و صرف هزینه و زمان مناسب بر روی مواد اولیه وخام هستند .

روشهای تولید

کلیه عملیاتی که توسط ابزار آلات، دستگاهها و نیروی انسانی بر روی مواد اولیه و یا قطعات جهت تولید محصول مناسب را در بر میگیرد میتوان روش تولید نامید.روشهای تولید را میتوان به چند دسته تقسیم بندی کرد : ریخته گری ماشینکاری( شامل : تراشکار، فرزکاری ، سنگ زنی ،اره کشی ، خان کشی و...) جوشکاری و... به

عنوان اولین موضوع فرآیند ریخته گری را بررسی خواهیم کرد.

ریخته گری:

ریخته گری را بطور خلاصه فرآورش و تبدیل ماده خام به چیزهای دیگر( مثل محصول ساخته شده)

تعریف میکنند. بنابراین این فرآیند در زمره فعالیتهای تبدیل ماده اولیه به قطعه نهایی ( که البته ممکن است به عملیات ماشینکاری نیاز داشته باشد) تقسیم بندی میشود. فرآیند کار در کلیه روشهای مختلف آن عبارتست از ریختن مذاب در داخل قالب و انجماد و سرد شدن مذاب ، تبدیل آن به قطعه ساخته شده و خارج کردن قطعه از قالب. در این فرآیند آنچه که صورت میگیرد پایین آمدن دمای مذاب تا حد معین ، توقف دما و رسیدن به دمای تعادل است. هم دما شده مذاب و قالب تا

رسیدن به دمای تعادل ( یا به اصطلاح سرد شدن مذاب ) ادامه دارد. نباید از نظر دور داشت که انجماد به یکباره صورت میگیرد بلکه مراحل جوانه زنی و رشد را نیز در بر میگیرد .

تزریق پلاستیک:

فرآیند تولید قطعات و محصولات پلاستیکی با روش تزریق پلاستیک و ماشینهای تزریق

(molding machine) را نیز می توان در زمره فعالیتهای ریخته گری با قالب دائم دانست. فرآیند تزریق پلاستیک عملکردی مشابه ریخته گری حدیده ای دارد که در آن مواد پلاستیکی که بصورت دانه های ریز بوده تحت فشار و گرما توسط هیتر های روی دستگاه ذوب شده و پس از بسته شدن قالب , به داخل قالب رانده میشود. سپس توسط خنک کننده های درون قالب مواد سرد شده و پس از منجمد شدن قالب باز می شود و توسط پران آن, قطعه به بیرون انداخته می شود. با این روش میتوان قطعات بسیاری را د رتعداد بالا و با کیفیت خوب تولید کرد .

در اینجا برای یاد آوری خاطر نشان می سازیم که عموماً این فرآیند ها را می توان به 4 دسته عمده تقسیم کرد:

ریخته گری فرآیندهای تغییر شکل

ماشینکاری ( تراشکاری، فرز کاری و...)

اتصال قطعات کوچک ( جوشکاری ، متالوژی پودرو... )

فرآیندهای تغییر شکل عموماً به 3 دسته اساسی تقسیم می شوند:

کار گرم

کار نیمه گرم

کار سرد

فرآیند های کار گرم:

به تغییر شکل مومسان فلزات در بالای تراز دمای تبلور مجدد گویند.این دمای تبلور مجدد در فلزات مختلف متفاوت است . یعنی دمایی که برای فلزی کار گرم محسوب میشود ممکن است برای فلزات دیگر کار نیمه گرم یا سرد باشد.عمده فرآیند های کار گرم بصورت زیر است:

نورد حدیده کاری آهنگری جوش لوله

کشیدن( گرم)

سوراخکاری شکل دادن چرخشی ( در حالت گرم)

فرآیندهای کار سرد :

تغییر شکل مومسان فلزات در دماهای پائین تر از تبلور مجدد را گویند که این دما معمولاً دمای اتاق است .کار سرد دارای امتیازات تولیدی گوناگونی است . ضمن اینکه این فرآیندها اخیراً توسعه داده شده اند . امتیازات کار سرد را میتوان بصورت زیر خلاصه کرد :

استحکام و خواص سایشی بیشتر بدست آمدن سطح پرداخت شده بهتر بدست آوردن قطعات با دقت بالا از نظر ابعاد عدم نیاز به دما و گرم کردن و ...

این روش معایبی نیز دارد که از جمله میتوان به : نیاز به تجهیزات قوی و نیروی زیاد جهت ایجاد تغییر شکل ، شکل پذیری کمتر و احتمال آسیب رساندن به خواص جهتی و نیاز به تمیز کاری سطع قطعات فلزی اشاره کرد.

می توان روشهای کار سرد را به 4 دسته کلی بصورت زیر تقسیم کرد:

خم کردن فشردن کشیدن

بریدن

خم کردن مانند : خم کدن ورق ، درز بندی، صافکاری

فشردن مانند : آهنگری قرار ، نورد ، حدیده کاری ، سکه زنی،کوبیدن و...

کشیدن مانند : چرخاندن ، برجسته کاری ، کشیدن سیم و لوله

بریدن شامل : پرداخت لبه، بریدن با قالهای نر و ماده قطع کردن و قطع زائده ها

فرآیندهای کار نیمه گرم:

ایجاد تغییر شکل در دمایی بین کار سرد و کار گرم را گویندکه باعث شکل پذیری بیشتر ، نیروی انسانی و تجهیزات کمتر می شود.

در اینجا می خواهیم چندین عملیات کار گرم را برای آشنایی بطور خلاصه ذکر کنیم:

-1 نورد : گذراندن فلز داغ بین دو غلطک است که در خلاف جهت یکدیگر می گردند. باید توجه داشت فاصله بین غلطکها برای اینکه فلز تغییر شکلی در آن ایجاد شود می بایست که از ضخامت فلز ورودی کمتر باشد.نحوه چیدمان و تعداد غلطکهای بکار رفته در آن می تواند مختلف باشد و لزوماً دو یا سه غلطک روی هم کلیه حالات نورد را در بر نمی گیرد. می توان از چندین غلطک روی هم بصورت طبقه ای استفاده کرد.

-2 آهنگری : فرآیند تغییر مومسان فلز را با اعمال نیرو توسط دستگاههای پرس ، چکشهای دستی یا مکانیکی و ... گویند.بیشتر ما با عملیات آهنگری آشنایی داریم و از دیر باز یکی از روشهای قدیمی

تهیه وسایل مخصوصاً وسایل جنگی و انفرادی بوده است.روشهای آهنگری خود چندین نوع دارند که چکش کاری توسط دستگاههای پرس معمولترین آنست.

از لحاظ کارکرد نیز دستگاههای پرس را به دو دسته ضربه ای و هیدرولیکی تقسیم بندی می کنند.

تولید قطعات بدنه خودروها نیز در مقوله آهنگری جای میگیرد.

-3حدیده کاری:عبور دادن بصورت فشرده و با اعمال نیرو را از حدیده ای به شکل مناسب گویند.

فرایندهای شکلدهی

پیش از آنکه به فرایندهای شکلدهی بپردازیم، باید به این سؤال پاسخ دهیم که اصلاً چرا از شکلدهی استفاده میکنیم؟

از زمانی که بشر به فکر ساختن ابزار افتاد، راههای بسیاری را تجربه کرد. مثلاً گاهی ببراده برداری از چوب، کمان ساخت تا به شکار بپردازد. زمانی قطعات چوب رابرید یا آنها را سوراخ کرد. اما در نهایت، لازم داشت از ماده موجود - بدون آنکه از مقدار آن بکاهد – حداکثر استفاده را بکند. فکر اولیهی شکلدهی از اینجا ناشی شد. البته به مرور زمان این تعریف تغییر کرده است، بطوریکه گاهی طول فرایند شکلدهی به مقدار ماده کم می شد.