بررسی امكان‌پذیری طراحی و ساخت قالب‌های فورج مدولار

برای بهینه سازی صنعتی و رونق اقتصادی، و ارتقاء و پیشرفت آموزشی و تكنولوژیكی و قدرت علمی و رقابت فرآورده‌های تولیدی در بازارهای جهانی نیاز به كسب دانش‌ جدید، آموزش و به كارگیری تكنولوژی و روش‌های مدرن در صنعت قالبسازی می‌باشد.

هم اكنون بیشتر قطعات مهم صنایع خودروسازی، و صنایع نظامی و موتورسیكلت، و ابزار آلات صنعتی و … به كمك صنعت آهنگری و قالب های فورج تهیه می‌شوند.

با توجه به آمار و ارقام و تحلیل‌های علمی و كاربردی صنعتی كه انجام شده است، باید پروسة طراحی و ساخت قالب‌های فورج كه شامل طراحی علمی و محاسباتی قالب است و انتخاب مواد قالب و مراحل ساخت و ماشینكاری و عملیات حرارتی قطعات و مونتاژ قالب به شكل صحیح و علمی انجام شود تا قالب‌ها عمر و بازدهی مفیدی داشته باشند و محصولات تولیدی اشان نیز كیفیت مطلوب، عالی و استانداردی را پیدا نمایند.

آهنگری قدیمی ترین و اصلی ترین روش شكل دادن فلزات است. آهنگری به معنای تغییر شكل مواد با فشار بین قالبها، احتمالاً قدیمی ترین روشی است كه توسط انسان به كار گرفته شده است تا فلزات را به شكل مناسبی در آورد. طی سالهای متمادی صنعت آهنگری مراحل پیشرفت را طی نموده است.

شكل دادن طبق DIN 8580 یعنی «تولید با روش تغییر شكل خمیری (پلاستیكی) یك جسم جامد كه در آن جرم و نیز همبستگی آن حفظ شود.

طبق یك تقسیم بندی در روشهای شكل دادن براساس تنشهای غالب موجود در منطقه شكل دادن، شكل دادن با قالب بسته‌ آهنگری و شكل دادن با قالب باز در این تقسیم بندی روشهای شكل دادن، جزء زیر مجموعه‌های شكل دادن فشاری می باشند.

از قابلیت‌های روش فورج در تولید فرآورده‌های صنعتی می‌توان به كاهش هزینه و انبوهی تولید، و از معایب این روش به كمتر دقیق بودن قطعات تولید شده اشاره كرد.

موضوع مورد بحث، بررسی امكان‌پذیری طراحی و ساخت قالبهای فورج مدولار می‌باشد یعنی انعطاف پذیر كردن قالب فورج، یا قطعه قطعه كردن قالب فورج، یعنی در ساخت قالب از چندین قطعه استفاده شود به صورت Modular. كه از كنار هم قرار گرفتن آنها، كل قالب شكل می‌گیرد.

هدف این طرح آن است كه یك قالب تنها برای تولید یك قطعه یا یك محصول نباشد، بلكه با جابه‌جا كردن مدولهای آن و جایگزین كردن مدول مناسب بتوان محصول دیگر را تولید كرد.

حتی اگر قسمتی از قالب دچار مشكل شد یعنی ترك بردار یا بشكند می‌توان مدول آسیب دیده را خارج كرد و مدول مناسب را در سرجای خود جازد. مهم آن است كه این طرح باعث می شود، زمان طراحی فوق‌العاده كاهش یابد، و یك كاهش مهم در هزینه‌های ابزار ایجاد می‌شود.

این امر همچنین باعث تنوع در محصولات تولیدی خواهد شد و ما می توانیم در كوتاهترین زمان ممكن با تعویض قسمتهایی از قالب با مدولهای مناسب، محصول جدید دیگری را تولید كنیم و میزان تولیدات محصولها را نیز افزایش می دهد.

فهرست مطالب:

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 شكل..................................................................... 11

فصل دوم

2- تجهیزات آهنگری............................................................................................. 19

1-2- چكش 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 شكل 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 كه باید در طراحی قالبهای فورج رعایت شود............................... 53

فصل پنجم

5- توسعه یك 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 تكه .......................................................................................... 90

2-6- سیستم های قالب چند تكه فورج................................................................. 96

3-6- قالبهای چند تكه در آهنگری دقیق آلومینیوم............................................... 102

4-6- سایش قالب و كنترل آن.............................................................................. 106

نتیجه گیری............................................................................................................ 108

منابع...................................................................................................................... 109

سپاسگذاری........................................................................................................... 110