اصول طراحی قالب های برش

اصول طراحي قالب هاي برش

لقي ) يا كلي اِرِنْسْ Clearance = و مقدار آن

بین لبه برش سنبه و لبه برش ماتريس بايد مقداری لقی كه به طور عمود بر سطح برش اندازه گیری می شود وجود داشته باشد.

اندازه لقی به ضخامت و استحكام ماده قطعه كار، ساختمان قالب برش و میزان پرداخت سطح برش قطعه كار بستگی دارد. اندازه و وضعیت لقی بیش از هر عامل ديگر بروی عمر قالب تأثیر دارد. تیراژ تولید سالم كه از مشخصات مهم قالب است، در حقیقت تعداد قطعات برشی است كه در يك بار سنگ زدن قالب و تعمیر آن بتوان تولید كرد. از اصول طراحي قالب هاي برش هر گاه لقی در يك نقطه تنگتر از نقطه مقابل آن باشد سنبه هنگام برش به اجبار جابه جا می گردد. به اين ترتیب راهنماهای قالب تحت سايش شديد قرار می گیرد و قالب زودتر از موعد كند می شود. به علاوه نیروی برش افزايش می يابد و بطور غیر يك نواخت بروی قطعه كار پلیسه تولید می گردد. اندازه سنبه و ماتريس غالبا با لقی بین آنها محاسبه می شود. لقی دو برابر شكاف برش است و حدود 4 تا 11 درصد ضخامت ورق است. در جداول استاندارد موجود علاوه بر ضخامت ورق و مقادير استحكامی به نوع حفره ماتريس نیز توجه می شود. مقدار لقی بر طبق جنس ورق و ضخامت ورق از جدول زير قابل تعیین است.

نکته:

در برش مازاد خارج )پولك زنی )blanking اندازه حفره ماتريس همان اندازه اسمی قطعه كار است در حالی كه اندازه سنبه برش به اندازه لقی قالب كوچك تر از اندازه اسمی قطعه كار در نظر گرفته می شود. در برش مازاد داخل )سوراخ زنی )piercing اندازه سنبه همان اندازه اسمی قطعه كار است در حالی كه اندازه حفره ماتريس به اندازه لقی قالب بزرگتر از اندازه اسمی قطعه كار در نظر گرفته می شود.

مثال:

قطعه كار روبرو بايد از ورقی به ضخامت 3 میلی متر با سختی متوسط ساخته شود.

اگر لقی قالب 6 درصد ضخامت ورق باشد اندازه های حفره ماتريس و سنبه

سوراخ زنی را محاسبه كنید.

الف(در پولك زنی اندازه حفره قالب همان اندازه قطعه كار است بنابراين: طول حفره

31 میلی متر، عرض آن 25 میلی متر و شعاع گوشه 4 میلی متر می باشد. سنبه

پولك زنی به اندازه لقی از اندازه اسمی قطعه كار كوچكتر است. مقدار لقی عبارت

است از:

و به اين ترتیب ابعاد سنبه به اين

صورت محاسبه می گردد:

31 – 1/18 =22/ طول سنبه پولك زنی: میلی متر 82

25 – 1/18 =24/ عرض سنبه پولك زنی: میلی متر 82

4 – )1/18 :2( = 4 – )1/12( =3/ شعاع گوشه سنبه پولك زنی: میلی متر 21

ب(در سوراخ زنی اندازه سنبه همان اندازه اسمی قطعه كار است اما حفره ماتريس به مقدار لقی از اندازه اسمی قطعه كار بزرگتر

است.

قطر سنبه سوراخ زنی: 8 میلی متر

8 + 1/18 = 8/ قطر سوراخ ماتريس: میلی متر 18

نکته مهم 1 در اصول طراحي قالب هاي برش

در سوراخ زنی به واسطه برگشت فنری ورق، قطعه كار به اصطلاح باد می كند و باعث می شود سوراخ ايجاد شده از سنبه

كوچكتر گردد. اين پديده به خصوص در ورق های ضخیم قابل ملاحظه است. به همین دلیل سنبه سوراخ زنی حدود نصف

1 میلی متر بود / لقی بزرگتر از اندازه اسمی سوراخ قطعه كار در نظر گرفته می شود. بنابراين در مثال قبل كه مقدار لقی 18

1 میلی متر می باشد كه بايد به سنبه سوراخ زنی اضافه گردد )قطر سنبه سوراخ زنی = / اندازه بادكردگی، نصف لقی يعنی 12

8/12 میلی متر(. اندازه بادكردگی را به اين صورت هم می توان در نظر گرفت كه به هنگام ساخت قالب سنبه به اندازه تلرانس

بالا ساخته شود.

نکته مهم 2

اگر در طراحی سنبه و ماتريس سايش قالب نیز در نظر گرفته شود بايد اندازه ها در ارتباط با تلرانس قطعه كار تعیین گردد.

برای حصول اين منظور بايد در پولك زنی، حفره ماتريس حداقل اندازه قطعه كار )حد پايین تلرانس( و در سوراخ زنی سنبه

سوراخ زنی حداكثر اندازه قطعه كار )حد بالای تلرانس( را داشته باشد.

نکته مهم 3

تأثیر تغییرات لقی بر مشخصات لبه برش به اين شرح است )شكل روبرو(: افزايش لقی = افزايش

شعاع لبه، كاهش طول نوار برش، افزايش زاويه گسیختگی )لقی زاويه ای(، افزايش پلیسه

كاهش لقی = كاهش شعاع لبه، افزايش طول نوار برش، كاهش زاويه گسیختگی )لقی زاويه

ای(، كاهش پلیسه

منبع