گزارش کارآموزی آشنایی با پرس ها و نحوه عملکرد آن ها در مرکز تحقیقات و کنترل صنعتی جنوب

فصل اول :

معرفی مدیریت برش و پرس :

مدیریت برش و پرس یکی از مدیریتهایی است که زیر نظر معاونت سواری سازی ایران خودرو فعالیت می کند . برش و پرس در حال حاضر ازنظر تناژ، ابعاد تعداد پرس بزرگترین مجتمع پرسکاری در ایران می باشد. این مجموعه توانایی آنرا داده که برای 150/000 دستگاه سواری ، 5000 دستگاه مینی بوس و 3000 دستگاه اتوبوس قطعه تولید کند. قطعات این مجموعه توسط قالب ، پرس و ماشین آلات مخصوص تولید می شوند. تولید قطعات براساس مدارک فنی «استانداردهای تعریف شده انجام می شود و بدون مدارک فنی و اطلاعات کافی قطعه ای تولید نمی شود. دراین مدیریت جمعا 4027 نغه پرسنل رسمی ، قراردادی و پیمانکاری فعالیت دارند.

واحدهای تولیدی این مدیریت عبارتند از :

1-سالن پرس غربی (سالن جدید):

این سالن در سال 1355 راه اندازی و مورد بهره برداری قرار گرفت . تعداد 25 دستگاه پرس موجود در این سالن مکانیکی میان سه دستگاه وبل اکشن و بقیه سینگل می باشند . که قطعات روکار (gaco ) ،خودروسواری را تولید می کنند. کلیه قطعات روکار پیکان ، Face در این زمان تولید می شود و در حال حاضر قطعات روکار پژوپرشیی نیز به این مجموعه اضافه شده است . این سالن دارای سه خط تولید همزمان می باشد . باضافه خطوط کوچکی که قطعات تقویتی و تزئینی را تولید می کنند. دراین سالن جهت حمل ضایعات از سیستم کانوا برحمل ضایعات و شوت اتوماتیک استفاده می شود.

2- سالن پرس شرقی (پرس قدیم و ضربه ای ):

این سالن از دو قسمت پرسهای هیدرولیک سنگین و پرسهای یک به ضربه ای تشکیل شده . کلیه قطعات داخلی و تقویتی خودرو دراین سالن تولید می شوند پرسهای این سالن از 1600 تن دبل اکشن تا 60 تن یکی یه می باشد .

3- سالن برش و خم و فرم بری :

در این سالنها انواع قیچی ،خم کن و نورد، قیچی ناغنی ، چکشهای برقی ماشینهای فرم بر و ماشین چند کاره نصب شده است . این ماشین آلات ضمن تولید قطعه ، و ورقهای مورد نیاز پرسکاری را نیز تامین می کنند. قطعاتی که فاقد قالب می باشد و از نظر اقتصادی ساخت قالب جهت این قطعات به صرفه  نیست . با این ماشین آلات تولید می شوند. قطعات آزمایشی و نمونه قطعات کلیه خودروهای جدید نیز توسط این دستگاه ها تولید می شود .

4- سالن کوئل بری :

ورقهایی که توسط شرکت خریداری می گردد و به دو صورت کوئل تاشیت تحویل گرفته می شود. ورقهای کوئل پس از حمل به قسمت کویل بدوی تحویل می گردند در این قسمت سه دستگاه کوئل بو وجود دارد:

کوئل به شماره 1 با کوئل بر باعرض 4500، کویلها را به ورقهای با ابعاد و اندازه مشخص و قابل مصرف تبدیل می کند.

کوئل به شماره 2 : باکوئل بری که کوئلهای عریض را به کویلهای کم عرض مبدل می سازد.

کوئل به شماره 3: باکوئل بر به عوض 600 ه کوبلهای کم عرض را به ورق تبدیل می کند.

در ضمن در این سالنها، دو دستگاه پرس منگنز (پرسهای خاص تولید نبشی و ناودانی ) دو دستگاه نورد به دو دستگاه قیچی و یک دستگاه پرس کششی زمینی جهت تولید قطعات وجود دارد . فعالیت اصلی این ماشین آلات تهیه قطعاتی است که بدون استفاده از قالب جهت خودروهای سنگین و آزمایش تولید می شود.

پروژه ها و فعالیتهای جنبی :

از سال 1373 تاکنون در پروژه در این مدیریت تعریف و با موفقیت به اجرا درآمده که خلاصه ای از فعالیتهای این در پروژه به شرح زیر می باشد:

پروژه بهینه سازی بدنه پیکان :

هدف از اجرای این  پروژه بازسازی کامل ابزارها و تجهیزاتی بود که بنوعی با افزایش کیفیت بدنه پیکان در ارتباط می باشد . از آن جهت بازسازی تجهیزات حمل و نگهداری قطعات تولیدی ،بازسازی و نوسازی سالنهای پرس و بازسازی و نوسازی سرویسهای بهداشتی و رفاهی .

در این بخش کلیه قالبها و جیگها بازسازی شد و مدارک فنی و اطلاعات مربوط به این ابزارها از قسمتهای مختلف شرکت جمع آوری در یک آرشیو متمرکز گردید و سعی شد تا قالبها و جیگها براساس نقشه و اطلاعات فنی موجود اصلاح گردند و در مواردی که امکان این عمل وجود نداشت نقشه ها و اطلاعات فنی بارضایت موجود ابزارها هماهنگ شوند.

پروژه بازسازی و تجهیز ماشین برش و پرس :

مهمترین هدف این پروژه راه اندازی و بهره برداری از خط کانوایر زیرزمینی حمل ضایعات سالن پرسهای مکانیکی بود که با موفقیت به پایان رسید در حال حاضر کلیه ضایعات و دور ریز قطعات از روی قالب به داخل شوتهایی که در طرف پرس تعبیه شده اند می ریزند و از آنجا توسط کانوایوی که در زیر زمین پرس قرار دارد به داخل پرس ضایعات حمل می شود و سپس تبدیل به بلوک ضایعات می شود که این یدکها توسط کامیون جهت مصرف درکوره های ذوب به ریخته گری انتقال می یابند.

پروژه های در دست اجرا:

از مهمترین پروژه هایی که در ایران خودرو اجراء خواهد شد و مسئولیت آن به این مدیریت واگذار گردیده است ،پروژه طرح  و توسعه ‌ پرس شاپ می باشد . با اجرای این پروژه پرس شاپ آمادگی تولید قطعات بدنه 250000 دستگاه خودرو را درسال خواهد داشت . در این پروژه سعی شده است که از تجهیزات مدرن استفاده می شود تا جوابگوی نیاز تولید و برنامه های بلند مدت مدیریت شرکت باشد. گذاشتن ورق خام و برداشتن قطعه تکمیل شده در کلیه خطوط پر این سالن بصورت اتوماتیک انجام خواهد گرفت و بهمین لحظا برای تولید قطعه به نیروی انسانی زیادی نیازنیست و بهمان نسبت نیز کیفیت قطعات و ایمنی پرسکاری نیز افزایش می یابد .

فصل دوم :

طراحی قالبهای پرس :

مقدمه :

در تولید با قالبهای پرس به عملیات ماشینکاری مجاز نیست . تلرانس کم و دقت ابعادی بالای قطعه تولیدی ، تشی به زیاد قطعات .صحافی سطح خوب قطعه ‌ تولیدی و عدم وجود محدودیت در جنس قطعه از مزایای این روش تولیدی می باشد . تنها عیب آن این است که این روش مخصوص تولید انبوه بوده و برای قطعات با تعداد کم به صرفه نیست . پرسها را از نظر نیروی محرک می توان به نوع هیدرولیکی و نوع ضربه ای تقسیم بندی کرد:

بررسهای ضربه ای دارای سرعت زیاد کورس کم و قابلیت تنظیم کورس کم می باشند. همچنین در تمام طول کورس ، تناژ ماکزیمم ندارند و در انتهای لنگ ،ماکزیمم تناژ بوجود می آید . علامت کم بودن کورس ، کم بودن خارج از مرکزی تنگ است . در پرسهای هیدرولیک سرعت کم ، کورس زیاد قابلیت تنظیم کورس زیاد و نیروی یکنواخت در کل کورس خواهیم داشت . پارامترهایی برای انتخاب پرس وجود دارد که مهمترین آنها نوع پرس ، تناژ پرس ، کورس پرس ، قابلیت تنظیم کورس ومی نیمم و ماکزیمم فاصله RAM پرس از بستراسیت برای عملیات برش از پرسهای ضربه ای ، برای عملیات کششی عمیق از پرس هیدرولیک و برای عملیات خم و نرم بستگی به میزان خم و فرم از پرسهای ضربه ای و هیدرولیک استفاده می شود.

عملیات پرس ضربه ای را با پرس هیدرولیکی هم می توان انجام داد ولی تا آنجا که امکان دارد از پرس ضربه ای استفاده می کنیم زیرا قیمت آن کمتر و سرعت آن بالاست .

انواع عملیات پرسکاری روی ورق شامل برشکاری ، خم ، فرم ، کشش عمیق ، اتسماع (Stretch formibg ) دسکه زنی (Coining ) می باشد .

اتساع :

فرم دادن محدود روی قطعات بزرگ در این روش برخلاف کشش عمیق وزن حرکتی ندارد و کاملا ثابت است . به عنوان مثال فرم دادن بدنه اتومبیل که باعث افزایش استحکام ورق می گردد.

سکه زنی :

ایجاد نقش بر روی ورق که حد وسط بین ورقکاری Colal forging

برشکاری (1-2):

عمق نفوذ (Pentration ) :

 مقدار ارتفاعی که نیاز است سنبه در قطعه کار فرو رود تا عمل برش صورت گیرد که برحسب درصدی از ضخامت ورق بیان می شود. عمق نفوذ بستگی به جنس قطعه دارد .این عمق برای اجسام تروکم و برای اجسام نرم بیشتر می باشد و حتی به Yoo% یا بیشتر نیز می رسد. عمق نفوذ برحسب جنس در جداول تنظیم شده است .

کلیرانس Clearanc :

لقی بین سنبه وماتریس برای انجام برش را کلیرانس گویند . در صورتی که C مقدار کلیرانس باشد قطعه محفظه ‌ ماتریس همواره به اندازه 2C از سنبه بزرگتر می باشد . مقدار کلیرانس تاثیر زیادی روی کیفیت سطح برش دارد . کلیرانس برای هر عملیات یک مقدار بهینه دارد که به جنس و سختی ورق همچنین ضخامت ورق بستگی دارد .

مناطق برش:(2-4-2)

در برش ابتدا تغییر فرم پلاستیکی در شعاع به صورت گرفته و سپس برش در نوار برش و در نهایت گسیختگی و پارگی ورق انجام می گیرد . ویژگیهای برش ایده آل عبارتند از : طول نوار برش زیاد ، زاویه گسیختگی کم ، پلیسه کوچکتر ، شعاع لبه کوچکتر.

عمق مناطق برش به جنس و سختی ورق ، کلیرانس قالب بستگی دارد. در کلیرانس ثابت هرچه ورق نرمتر باشد شروع لبه و پلیسه بزرگتر خواهد بود. در نتیجه در ورقهای نرم کلیرانس را کمتر می گیریم .

تاثیر کلیرانس قالب بر روی مناطق برش :

هرچه کلیرانس بیشتر باشد شعاع لبه ، زاویه گسیختگی و پلیسه بزرگتر و نوار برش کوچکتر می شود. بنابراین سطح برش خواب می شود .هرچه کلیرانس کمتر ازحد بهینه باشد نوار برش زبر و خشن می شود و خوردگی سنبه و ماتریس و کلنه شدن قالب بوجود می آید و در نهایت ممکن است بوش ثانویه بوجود آید .

در صورتی که کلیرانس کمتر از حد بهینه باشد نیروی لازم برش و نیروی بیرون انداز بیشتر می شود .

مقدار اپتیمم کلیرانس برحسب ضخامت قطعه در جداول تنظیم شده یا به کمک فرمولهای قابل محاسبه خواهد بود. قالبهای Shearing (برش – تمیز کاری ) دارای کلیرانس کمتر از مقدار اپتیمم است که برای تمیز کردن سطح برش به کار می روند.

نحوه دادن کلیرانس به سنبه و ماتریس (3-1-2):

همراه قطعه ای که بریده می شود و از ماتریس بیرون افتد ، هم اندازه ماتریس می باشد و سوراخی که در ورق ایجاد می شود هم اندازه سنبه می باشد.

Blanking :

عملیاتی است که قطعه زده شده مورد نظر است . بنابراین ماتریس را متمایز و سنبه را 2C کمتر از تمایر می گیریم .

‍Penching :عملیاتی است که سوراخ زده شده مورد نظر می باشد . بنابراین سنبه را متمایر و ماتریس را 2C بیشتر از تمایز می گیریم .

کلیرانس زاویه ای Angular Clearance (4-1-2):

زاویه ای که برای راحت بدون افتادن قطعه و گم شدن خوردگی سنبه و ماتریس بعد از قسمت صاف داده می شود. زاویه بستگی به ضخامت ورق دارد  و حداکثر تا 3 می رسد. مقدار h به ضخامت ورق و تعداد جذب بستگی دارد.

اضافه دورریز Scrap allowenG (5-1-2):

در عملیات blanking مقدار اضافی ورق برای انجام برش سریع و دقیق مطابق شکل در نظر گرفته می شود.

مقدار Sc به پارامترهای زیر بستگی دارد .

جنس ورق :

هرچه جنس ورق نرمتر باشد Sc بزرگتر انتخاب می گردد.

ابعاد برش :

هرچه ابعاد برش بزرگتر باشد SC بزرگتر انتخاب می شود.

ضخامت ورق :

هرچه ضخامت بیشتر باشد SC بزرگتر می شود.

معمولا SC در برابر ضخامت ورق انتخاب می شود . ولی در ضخامتهای خیلی کم یا ورقهای خیلی نرم می توان آن را بیشتر انتخاب کرد.

نیروی لازم برش ( 6-1-2):

این نیرو از فرمول مقابل محاسبه می گردد:

در فرمول فوق S استحکام برش ورق ( 2Kg/mm)،t ضخامت ورق (mm ) ، A سطح برش ( 2mm ) و L طول یا پیرامون برش (mm ) است .

تناژ پرس را معمولا 4.5 برابر نیروی خاص برش در نظر می گیرند که علامت این افزایش تناژ ، به علت غالب بر نیروی اصطکاک و جلوگیری از گیرکردن و همچنین استفاده کمتر از تناژ تامی است .

انرژی لازم برش (7-1-2):

این انرژی از فرمول روبرو محاسبه می شود:W=F.X.t    (2-2)      

W: انرژی برش                        F : نیروی برش

X  : درصد عمق نفوذ                 t: ضخامت ورق

در صورتی که تناژ پرس از نیروی برش بیشتر باشد ولی انرژی فلاپویل از انرژی برش کمتر باشد برش صورت می گیرد ولی سرعت برش افت می کند یعنی درونامی نخواهیم داشت .

روشهای کم کردن نیروی لازم برش (8-1-2):